ورقة تدريب: تداخل الشق المزدوج

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على حساب مواضع نِقاط الهُدَب المُضِيئة والمُظلِمة في أنماط التداخل الناتجة عن الشقوق المزدوجة.

س١:

يمر ضوء عبر لوح فيه شقان ضيقان متوازيان، المسافة بينهما 12.8 μm. الضوء المار عبر الشقين يسقط على شاشة موازية للَّوح؛ حيث رُصِد نمط من هدب مضيئة ومظلمة. الخط 𝐿 عمودي على كلٍّ من سطح اللوح واتجاه الشقين. الخط 𝐿 يقطع الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. الزاوية بين 𝐿 والخط الذي يقطع مركز الهدبة المضيئة الأقرب للهدبة المضيئة المركزية تساوي 3.09. ما الطول الموجي للضوء؟ قرِّب إجابتك لأقرب نانومتر.

س٢:

يمرُّ ضوء طوله الموجي 636 nm خلال لوح فيه شقان ضيقان متوازيان. يسقط الضوء القادم من الشقين على شاشة توازي اللوح، وتبعُد عنه مسافة 1.08 m؛ حيث رُصِد نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. يقع الخط 𝐿 عموديًّا على سطح اللوح واتجاه الشقين. يقطع الخط 𝐿 الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. المسافة على الشاشة من 𝐿 إلى مركز الهدبة المضيئة الأقرب إلى الهدبة المضيئة المركزية تساوي 6.11 cm. ما المسافة بين الشقين؟ أوجد الإجابة بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

  • أ5.61×10 m
  • ب1.12×10 m
  • ج3.36×10 m
  • د6.36×10 m
  • ه1.08×10 m

س٣:

يمر ضوء طوله الموجي 625 nm عبر لوح فيه شقان ضيقان متوازيان. الضوء المار من الشقين يسقط على شاشة موازية للَّوح؛ حيث لُوحِظ نمط من هدب مضيئة وهدب مظلمة. الخط 𝐿 عمودي على سطح اللوح وعلى اتجاه الشقين. الخط 𝐿 يقطع الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. الزاوية بين 𝐿 والخط الذي يقطع مركز أقرب هدبة مضيئة للهدبة المركزية المضيئة تساوي 2.67. ما المسافة الفاصلة بين الشقين على اللوح؟ قرِّب إجابتك لأقرب ميكرومتر.

س٤:

يمرُّ ضوء طوله الموجي 597 nm خلال لوح فيه شقان ضيقان متوازيان بينهما مسافة 7.64 μm. يسقط الضوء القادم من الشقين على شاشة توازي اللوح؛ حيث رُصِد نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. يقع الخط 𝐿 عموديًّا على سطح اللوح واتجاه الشقين، ويقطع الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. يتقاطع الخطان II ،I مع 𝐿 عند موضع اللوح. يقطع الخط I مركز الهدبة المظلمة الأقرب إلى الهدبة المضيئة المركزية، ويقطع الخط II مركز الهدبة المضيئة الأقرب إلى الهدبة المضيئة المركزية. ما قياس الزاوية بين الخط I والخط II؟ قرِّب إجابتك لأقرب منزلة عشرية.

س٥:

أي المعادلات الآتية تربط بطريقة صحيحة الزاوية 𝜃 التي ينبعث عندها ضوء طوله الموجي 𝜆، وذلك من شقين ضيقين منفصلين بمسافة 𝑑 إلى الهدبة المضيئة من الرتبة 𝑛 في نمط التداخل الناتج بواسطة الضوء على الشاشة؟

  • أsin𝜃=𝑛𝜆𝑑
  • ب𝑑𝜃=𝑛𝜆sin
  • جsin𝜃=𝑑𝑛𝜆
  • د𝑑=𝑛𝜆𝜃sin
  • ه𝑑𝜆=𝑛𝜃sin

س٦:

ضوء طوله الموجي 675 nm، يمرُّ عبر لوح به شقان ضيقان متوازيان، المسافة بينهما 10.5 μm. يسقط الضوء المار من الشقين على شاشة موازية للوح؛ حيث لوحظ نمط من هدب مضيئة ومظلمة. الخط 𝐿 عمودي على كلٍّ من سطح اللوح واتجاه الشقين. الخط 𝐿 يتقاطع مع الهدبة المضيئة المركزية في النمط على الشاشة. ما الزاوية بين 𝐿 والخط الذي يقطع مركز أقرب هدبة مضيئة للهدبة المضيئة المركزية؟ أوجد إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٧:

يمُرُّ ضوء طوله الموجي 604 nm عَبْرَ لوح فيه شقان ضيقان متوازيان المسافة بينهما 9.44 μm. يسقط الضوء القادم من الشقين على شاشة توازي اللوح، وتبعُد عنه مسافة 1.25 m؛ حيث رُصِدَ نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. يقع الخط 𝐿 عموديًّا على سطح اللوح واتجاه الشقين. يقطع الخط 𝐿 الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. ما المسافة على الشاشة من 𝐿 إلى مركز الهدبة المضيئة الأقرب إلى الهدبة المضيئة المركزية؟

س٨:

أيُّ المعادلات الآتية تربط ربطًا صحيحًا بين الطول الموجي 𝜆 للضوء المُنبعِث من زوج من الشقوق الضيقة، والمسافة 𝑠 بين الشقين، والمسافة 𝑑 من مركز نمط التداخل الناتج بواسطة الضوء على الشاشة، والمسافة 𝐷 من الشقين إلى هدبة مضيئة في النمط رتبتها 𝑛؟

  • أ𝑠=𝑛𝜆𝑑𝐷
  • ب𝑠=𝑛𝑑𝐷𝜆
  • ج𝑠=𝑛𝜆𝐷𝑑
  • د𝑠=𝑛𝜆𝑑𝐷
  • ه𝑠=𝜆𝐷𝑛𝑑

س٩:

يمُرُّ ضوء عَبْرَ صفيحة بها شقان ضيقان متوازيان، تفصل بينهما مسافة 5.28 μm. يسقط الضوء من الشقين على شاشة توازي الصفيحة وتبعُد عنها مسافة 1.16 m؛ حيث يُلاحَظ نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. يمُرُّ الخط 𝐿 عموديًّا على سطح الصفيحة وعلى اتجاه الشقين. يقطع الخط 𝐿 الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. المسافة على الشاشة من 𝐿 إلى مركز الهدبة المُظلِمة الأقرب للهدبة المضيئة المركزية تساوي 4.77 cm. ما الطول الموجي للضوء؟ أوجد الإجابة بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

  • أ8.68×10 m
  • ب4.34×10 m
  • ج5.43×10 m
  • د1.09×10 m
  • ه2.17×10 m

س١٠:

يمُرُّ ضوء طوله الموجي 563 nm عَبْرَ صفيحة بها شقان ضيقان متوازيان تفصل بينهما مسافة 8.38 μm. يسقط الضوء من الشقين على شاشة توازي الصفيحة، حيث يُلاحَظ نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. يمُرُّ الخط 𝐿 عموديًّا على سطح الصفيحة وعلى اتجاه الشقين. يقطع الخط 𝐿 الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. ما عدد الهُدَب المضيئة التي ستظهر على شاشة تمتد، بدون حد معيَّن، على جانبي الخط 𝐿؟

س١١:

يمر ضوء طوله الموجي 588 nm عبر صفيحة بها شقان ضيقان متوازيان تفصل بينهما مسافة 12.6 μm. يسقط الضوء من الشقين على شاشة توازي الصفيحة، وتبعد عنها مسافة 1.52 m؛ حيث يلاحَظ نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. طول الشاشة 2.24 m، ويقع مركزها مُقابلًا لنقطة المنتصف بين الشقين في الصفيحة. ما عدد الهدب المضيئة الملاحَظة على الشاشة؟

س١٢:

يمرُّ ضوءٌ له طولان موجيان مختلفان عَبْرَ صفيحة بها شقان ضيقان متوازيان. يسقط الضوء المار من الشقين على شاشة توازي الصفيحة؛ حيث يُلاحَظ نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. يمرُّ الخط 𝐿 عموديًّا على سطح الصفيحة وعلى اتجاه الشقين. يقطع الخط 𝐿 الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. المسافة على الشاشة للطول الموجي الأقصر من 𝐿 إلى مركز الهدبة المضيئة الأقرب للهدبة المضيئة المركزية تساوي 5.55 cm. المسافة على الشاشة للطول الموجي الأطول من 𝐿 إلى مركز الهدبة المضيئة الأقرب للهدبة المضيئة المركزية تساوي 7.25 cm. ما نسبة الطول الموجي الأطول للضوء إلى الطول الموجي الأقصر؟ أوجد إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

س١٣:

يوضِّح الشكل الآتي نمط التداخل الناتج عن شقين المسافة بينهما 9.87 μm. يَظهَر النمط على شاشة تقع على بُعد 33.3 cm أمام الشقين. ما الطول الموجي للضوء المار خلال الشقين؟

س١٤:

يُنتَج نمط تداخل بواسطة الجهاز الموضَّح في الشكل، الذي يتكوَّن من شقين ضيقين ينتقل الضوء عَبْرَهما ليصل إلى شاشة. النقطة 𝑃 على الشاشة هي موضع مركز الهدبة المضيئة من الرتبة الأولى لنمط التداخل. طول المسار 𝐿 هو المسافة بين الشق S والنقطة 𝑃 على الشاشة، وطول المسار 𝐿 هو المسافة بين الشق S والنقطة 𝑃 على الشاشة.

أوجد 𝐿𝐿.

  • أ8.78×10 m
  • ب3.68×10 m
  • ج1.17×10 m
  • د2.21×10 m
  • ه1.76×10 m

أوجد الطول الموجي للضوء المار بالشقين.

  • أ3.51×10 m
  • ب8.78×10 m
  • ج2.64×10 m
  • د1.76×10 m
  • ه1.17×10 m

أوجد الفرق بين الزوايا التي يصنعها الضوء من الشق S والشق S مع الخط الأفقي بين الشقين والشاشة للوصول إلى 𝑃. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ6.12×10 درجة
  • ب3.59×10 درجة
  • ج2.25×10 درجة
  • د1.35×10 درجة
  • ه8.99×10 درجة

س١٥:

تمُرُّ موجات كهرومغناطيسية عَبْرَ لوح فيه شقان ضيقان متوازيان تفصل بينهما مسافة 6.42 μm. تسقط الموجات من الشقين على شاشة توازي اللوح، وتبعُد عنه مسافة 10.0 cm؛ حيث يُلاحَظ نمط من الهدب المضيئة والمظلمة. الخط 𝐿 عمودي على سطح اللوح وعلى اتجاه الشقين. يقطع الخط 𝐿 الهدبة المضيئة المركزية للنمط على الشاشة. المسافة على الشاشة من الخط 𝐿 إلى مركز الهدبة المضيئة الأقرب للهدبة المضيئة المركزية تساوي 3.73 cm.

أوجد الطول الموجي للموجات. أوجد الإجابة بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

  • أ1.60×10 m
  • ب2.39×10 m
  • ج1.72×10 m
  • د4.79×10 m
  • ه3.59×10 m

أوجد الفرق في مسارَي الموجات الصادرة من الشقين. احسب طولَي المسارين مُباشَرةً، دون استخدام قيمة الطول الموجي للموجات. أوجد الإجابة بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

  • أ2.24×10 m
  • ب1.20×10 m
  • ج4.79×10 m
  • د2.38×10 m
  • ه4.78×10 m

أوجد النسبة بين الطول الموجي للموجات وفرق مسارَي الموجات الصادرة من الشقين. استخدِم فرق مسارَي الموجات الصادرة من الشقين لإيجاد النسبة بدلًا من المعادلة 𝑑𝜃=𝑛𝜆sin؛ حيث تُعطِي المعادلة تقريبًا فقط للنسبة الصحيحة، مُعتبِرةً أن المسارين من الشقين متوازيان، لكنَّ المسارين يتقاربان في الحقيقة. أوجد الإجابة لأقرب منزلتين عشريتين.

س١٦:

يوضِّح الشكل المسارات التي تتبعها موجات الضوء المُترابِط ذات الطول الموجي 𝜆، الصادرة من شقين في حاجز مُعتِم تفصل بينهما مسافة 𝑑. تتقاطع الموجات الصادرة من الشقين بزاوية 𝜃 مع الخط العمودي على الحاجز عند نقطة تقع على خط موازٍ للحاجز؛ حيث تتداخل تداخلًا بنَّاءً.

ما المقارنة بين 𝜃، 𝜃؟

  • أ𝜃<𝜃
  • ب𝜃=𝜃
  • ج𝜃>𝜃

أيٌّ من الآتي يجب أن يكون قيمة الطول 𝐿؟

  • أ𝑑𝜆
  • ب𝑛𝜆؛ حيث 𝑛 عدد صحيح
  • ج𝜆
  • د𝑛𝜆
  • ه𝑛𝜆؛ حيث 𝑛 عدد صحيح

س١٧:

يوضِّح الشكل المسارين اللذين تتبعهما موجات ضوء مترابط طولها الموجي 𝜆، صادرة من شقين في حاجز معتم تفصل بينهما مسافة 𝑑. الموجات الصادرة من الشقين بزاوية 𝜃 مع الخط العمودي على الحاجز تتقابل عند نقطة على خط مستقيم موازٍ للحاجز؛ حيث تتداخل تداخلًا هدامًا.

أيٌّ من الآتي يجب أن تكون قيمة الطول 𝐿؟

  • أ𝑛𝜆2؛ حيث 𝑛 عدد صحيح فردي
  • ب𝑛𝜆؛ حيث 𝑛 عدد صحيح
  • ج𝑛𝜆2؛ حيث 𝑛 عدد صحيح
  • د2𝑛𝜆𝑑؛ حيث 𝑛 عدد صحيح فردي
  • ه𝑛𝜆؛ حيث 𝑛 عدد صحيح فردي

أيٌّ من الآتي يَصِف بشكل صحيح العلاقة بين المسارين اللذين تتبعهما موجات الضوء التي تصنع الزاوية 𝜃 مع خط عمودي على الحاجز الذي يحتوي على الشقين؟

  • أالخطان متوازيان تقريبًا لكنهما يتقاربان تدريجيًّا.
  • بالخطان متوازيان تقريبًا لكنهما يتباعدان تدريجيًّا.
  • جيختلف طول الخطين بالطول الموجي 𝜆.
  • دطول الخطين متساوٍ.
  • هالخطان متوازيان.

س١٨:

ما فرق المسار بين شعاعين صادرين من شقين إلى الهدبة المُظلِمة الأولى في تجربة يونج؟

  • أ𝜆
  • ب2𝜆
  • ج0
  • د𝜆2

س١٩:

يُستخدَم ضوء طوله الموجي 𝜆 في تجربة يونج للتداخل. إذا نتجت 12 هدبة مضيئة متتالية خلال 2 cm، فأوجد عدد الهدب المضيئة الناتجة خلال 2 cm عندما يُستخدَم ضوء طوله الموجي 2𝜆.

  • أ24
  • ب12
  • ج6
  • د3

س٢٠:

في تجربة الشق المزدوج ليونج، يُستخدَم ضوء أحادي اللون ليُنتِج نمط تداخل على شاشة تبعُد مسافة 1.5 m من الشقَّيْن. المسافة بين الشقَّيْن تساوي 6×10 m، والمسافة بين هُدبَتَيْن مضيئتين متتاليتين تساوي 15 mm. احسب تردُّد الضوء المُستخدَم، علمًا بأن سرعة الضوء تساوي 3×10 m/s.

  • أ5.0×10 Hz
  • ب3.3×10 Hz
  • ج5.0×10 Hz
  • د3.3×10 Hz

س٢١:

في تجربة الشق المزدوج، يُستبدَل بالضوء الأزرق ضوء أحمر. أيٌّ ممَّا يلي يَصِف بصورة صحيحة تأثير هذا التغيُّر على هُدب التداخل؟

  • أيختفي نمط التداخل.
  • بتزيد المسافة بين كل هُدبة والهُدبة المجاورة لها.
  • جتقل المسافة بين كل هُدبة والهُدبة المجاورة لها.
  • دلا يحدث تغيُّر.

س٢٢:

أُجريت تجربة يونج لقياس الطول الموجي للضوء الأخضر. المسافة بين الهدبة المضيئة من الرتبة الثانية والهدبة المضيئة المركزية تساوي 5×10 m. تبعُد الشاشة مسافة 235 cm عن الشقين، والمسافة بين الشقين تساوي 5×10 m. ما الطول الموجي للضوء الأخضر؟

  • أ5.32×10 m
  • ب1.06×10 m
  • ج1.25×10 m
  • د3.55×10 m

س٢٣:

أُجرِيَت تجربة الشق المزدوج ليونج مرتين باستخدام نفس المسافة بين الشقين وشاشة الملاحظة، ولكن باستخدام الطولين الموجيين المختلفين 𝜆، 𝜆؛ حيث 𝜆=0.75𝜆. ما المسافة اللازمة بين الشقين في المرة الثانية بدلالة المسافة بين الشقين في المرة الأولى، 𝑑، لكي ينتج نفس نمط التداخل الناتج في المرة الأولى؟

  • أ0.75𝑑
  • ب1.5𝑑
  • ج𝑑
  • دلا شيء ممَّا سبق

س٢٤:

في تجربة يونج، استُخدِمَ شعاع ليزر طوله الموجي 600 nm. إذا لُوحِظَ وجود نمط تداخل على شاشة بيضاء تبعُد 4.5 m من الشق المزدوج، وكانت المسافة بين الهُدبة المركزية والهُدبة المضيئة الثانية تساوي 12 mm، فما المسافة بين الشقين؟

  • أ4.5×10 m
  • ب2.25×10 m
  • ج2.25×10 m
  • د4.5×10 m

س٢٥:

تنتقل موجة صوتية من الهواء إلى معدن. النسبة بين سرعتها في الهواء وسرعتها في المعدن تساوي 564. إذا كان الطول الموجي للموجة الصوتية في الهواء يساوي 55.7 cm، فاحسب الطول الموجي للموجة الصوتية في المعدن.

  • أ0.23 cm
  • ب1‎ ‎347.21 cm
  • ج4.35 cm
  • د712.96 cm

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