أ. ينتقل الضوء عبر الليف الضوئي المنحني بالرغم من انتشاره في خطوط مستقيمة؟

بسبب ظاهرة الانعكاس الكلي الداخلي، حيث ينعكس الضوء داخل الليف الضوئي عند السطح البيني بين القلب والغلاف بشكل كلي عندما تكون زاوية السقوط أكبر من الزاوية الحرجة.

ب. يطلى المهبط في الخلية الكهروضوئية بالسيزيوم؟

لأن للسيزيوم دالة شغل منخفضة (حوالي 1.95 إلكترون فولت) مما يجعله حساساً للضوء المرئي، ويسهل تحرير الإلكترونات منه بتأثير الأثر الكهروضوئي.

ج. توضع الشريحة الجهوية في الميكروسكوب مقلوبة؟

لضمان تكبير صحيح غير مقلوب للعين، حيث يعطي العدسة الشيئية صورة مقلوبة وحقيقية، والعدسة العينية تكبر هذه الصورة للعين.

المعطيات:

• دالة الشغل (Φ) = 2.5 إلكترون فولت
• الطول الموجي (λ) = 2200 أنجستروم = 2200 × 10⁻¹⁰ م
• ثابت بلانك (h) = 6.4 × 10⁻³⁴ جول.ث
• سرعة الضوء (c) = 3 × 10⁸ م/ث

الحل:

أولاً: نحسب طاقة الفوتون الساقط:

E = hc/λ

E = (6.4×10⁻³⁴ × 3×10⁸) / (2200×10⁻¹⁰)

E = 8.73 × 10⁻¹⁹ جول

ثانياً: نحول دالة الشغل إلى جول:

Φ = 2.5 × 1.6×10⁻¹⁹ = 4.0 × 10⁻¹⁹ جول

ثالثاً: نطبق معادلة الأثر الكهروضوئي:

K.E = E - Φ

K.E = (8.73×10⁻¹⁹) - (4.0×10⁻¹⁹)

K.E = 4.73 × 10⁻¹⁹ جول

المعطيات:

• بعد الجسم عن الشيئية (u₀) = 4 سم
• البعد البؤري للشيئية (f₀) = 3 سم
• طول أنبوب المجهر (L) = 18 سم
• بعد الصورة عن العينية (vₑ) = 36 سم

أ) إيجاد البعد البؤري للعينية (fₑ):

أولاً: نجد بعد الصورة عن الشيئية باستخدام معادلة العدسة:

1/f₀ = 1/u₀ + 1/v₀

1/3 = 1/4 + 1/v₀

v₀ = 12 سم

ثانياً: نجد بعد الجسم عن العينية:

uₑ = L - v₀ = 18 - 12 = 6 سم

ثالثاً: نطبق معادلة العدسة على العينية:

1/fₑ = 1/uₑ + 1/vₑ

1/fₑ = 1/6 + 1/36

1/fₑ = 6/36 + 1/36 = 7/36

fₑ = 36/7 ≈ 5.14 سم

ب) تكبير المجهر:

تكبير المجهر = تكبير الشيئية × تكبير العينية

M = M₀ × Mₑ

M₀ = v₀/u₀ = 12/4 = 3

Mₑ = 1 + D/fₑ (حيث D = 25 سم هي أقرب مسافة للرؤية الواضحة)

Mₑ = 1 + 25/5.14 ≈ 5.86

M = 3 × 5.86 ≈ 17.6 مرة

1. الأمبير:

هو شدة التيار الكهربي الناتج عن مرور شحنة قدرها 1 كولوم خلال مقطع عرضي من الموصل في زمن قدره 1 ثانية.

2. كثافة الفيض المغناطيسي:

هي عدد خطوط الفيض المغناطيسي التي تمر عمودياً عبر وحدة المساحة، ووحدة قياسها تسلا (T).

3. المقاومة النوعية:

هي مقاومة موصل طوله 1 متر ومساحة مقطعه 1 متر مربع، ووحدة قياسها أوم.متر (Ω.m).

المعطيات:

• القوة الدافعة (ε) = 18 فولت
• المقاومة الداخلية (r) = 2 أوم
• قراءة الفولتميتر = 4.5 فولت

1/ إيجاد التيار الكلي (I):

نطبق قانون أوم للدائرة الكاملة:

ε = V + Ir

18 = 4.5 + I × 2

I × 2 = 18 - 4.5 = 13.5

I = 13.5 / 2 = 6.75 أمبير