ملف تدريبي: إشعاع الجسم الأسود وطاقة الفوتون

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تعريف الفيض الكهربي عبر سطح، الناتج عن مجال كهربي، وكذلك إيجاد حاصل ضرب متجه المجال الكهربي ومتجه المساحة.

س١:

أوجد شدة الإشعاع لكل وحدة طول موجي من الإشعاع المنبعث بطول موجي قدره 500.0 nm من جسم أسود عند درجة حرارة 10000 K.

  • أ 7 . 0 2 0 × 1 0 W/m3
  • ب 7 . 1 2 2 × 1 0 W/m3
  • ج 7 . 0 8 6 × 1 0 W/m3
  • د 7 . 2 0 1 × 1 0 W/m3
  • ه 7 . 1 7 0 × 1 0 W/m3

س٢:

مدفأة قدرتها 200 W ينبعث منها إشعاع طوله الموجي 1.50 μm. الإشعاع المنبعث من المدفأة يعمل على زيادة درجة حرارة جسم كتلته 4.00 kg بمقدار 2.00 K.

ما مقدار الطاقة المنبعثة من المدفأة؟

بافتراض أن السعة الحرارية النوعية للجسم تساوي 0.83 kcal/kg⋅K، ما عدد الفوتونات التي يجب امتصاصها لتدفئة الجسم؟

  • أ 3 . 1 × 1 0
  • ب 2 . 6 × 1 0
  • ج 2 . 1 × 1 0
  • د 3 . 5 × 1 0
  • ه 1 . 7 × 1 0

بافتراض امتصاص كل الإشعاع المنبعث من المدفأة، ما الزمن اللازم لزيادة درجة حرارة الجسم؟

س٣:

طاقة فوتون تساوي طاقة بروتون يتحرَّك بسرعة 0.0100𝑐.

ما الطول الموجي للفوتون؟

ما طاقة الفوتون؟

ما طاقة حركة البروتون؟

س٤:

ما أدنى تردُّد مطلوب للفوتون لتأيين أيون Li2+ في حالته المثارة الأولى، إذا كانت الطاقة المطلوبة تساوي 30.6 eV؟ استخدم القيمة 4.14×10 eV⋅s للتعبير عن قيمة ثابت بلانك.

  • أ 4 . 3 0 × 1 0 Hz
  • ب 7 . 3 9 × 1 0 Hz
  • ج 1 . 2 2 × 1 0 Hz
  • د 9 . 3 6 × 1 0 Hz
  • ه 2 . 1 1 × 1 0 Hz

س٥:

تعمل فتيلة التنجستن للمصابيح الضوئية المتوهجة عند درجة حرارة 700 K. عند أيِّ تردُّد تشع الفتيلة أقصى طاقة؟

  • أ 7 . 2 5 × 1 0 Hz
  • ب 2 . 3 6 × 1 0 Hz
  • ج 5 . 2 7 × 1 0 Hz
  • د 3 . 5 0 × 1 0 Hz
  • ه 6 . 0 0 × 1 0 Hz

س٦:

تصل الطاقة الإشعاعية من الشمس إلى أقصاها عند طول موجي 0.5 μm. ما درجة الحرارة التقريبية لسطح الشمس؟

س٧:

يتراوح الطول الموجي للضوء المرئي تقريبًا بين 390 nm و770 nm. ما المدى المُناظِر من طاقة الفوتونات للضوء المرئي؟

  • أ 6 . 3 0 × 1 0 J إلى 3.15×10 J
  • ب 5 . 0 0 × 1 0 J إلى 2.30×10 J
  • ج 5 . 1 0 × 1 0 J إلى 2.58×10 J
  • د 8 . 5 0 × 1 0 J إلى 4.25×10 J
  • ه 4 . 0 0 × 1 0 J إلى 2.01×10 J

س٨:

احسب درجة حرارة الشمس بافتراض أن الشمس جسم أسود ينبعث منه إشعاع بالشدة القصوى بطول موجي يساوي 0.500 micrometres.

س٩:

احسب الفيض الحراري المُنبعِث من سطح الشمس، مع تمثيل الشمس على أنها جسم أسود يبعث إشعاعًا بأقصى شدة عند الطول الموجي 0.50 μm.

  • أ 5 . 7 × 1 0 kW/m2
  • ب 7 . 9 × 1 0 kW/m2
  • ج 3 . 4 × 1 0 kW/m2
  • د 1 . 2 × 1 0 kW/m2
  • ه 2 . 3 × 1 0 kW/m2

س١٠:

خلال حوالي خمسة مليارات سنة، سوف تتطوَّر الشمس إلى عملاق أحمر. افترِض أن درجة حرارة سطحها سوف تنخفض إلى ما يقرب من نصف قيمتها الحالية التي تبلغ 5778 K، في حين أن نصف قطرها الحالي الذي يساوي 6.900×10 m سوف يزيد إلى 1.500×10 m، وهذه هي المسافة الحالية بين الأرض والشمس. احسب نسبة القدرة الكلية المُنبعِثة من الشمس عندما تصل إلى مرحلة العملاق الأحمر إلى قدرتها الحالية.

س١١:

عند التعامل مع الجسم البشري على أنه جسم أسود، أوجد نسبة الزيادة في القدرة الكلية لإشعاعه عندما ترتفع درجة حرارته من 98.8 ℉ إلى 100 ℉.

  • أ4.82%
  • ب4.95%
  • ج0.863%
  • د0.858%
  • ه0.683%

س١٢:

ما الجهد الذي يجب تطبيقه على أنبوب أشعة سينية للحصول على شعاع X طوله الموجي 0.100 nm؟

  • أ 11.0 kV
  • ب 15.3 kV
  • ج 12.4 kV
  • د 10.5 kV
  • ه 12.8 kV

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.