محاكاة النموذج الجسيمي للموجات — فيزياء 3-2
الثالث الثانوي الفصل الدراسي الثاني الدرس 6-1 الكتاب ص 165–176 محاكاة ظاهرة
جرّب بنفسك قوانين درس «النموذج الجسيمي للموجات» من كتاب فيزياء 3-2: غيّر القيم في المحاكاة وشاهد النتيجة مباشرة، ثم نفّذ المهام الاستقصائية وتحقق من فهمك.
شغّل المحاكاة وغيّر القيم بنفسك
المحاكاة والمهام الاستقصائية والتقويم متاحة بحساب مجاني.
أنشئ حساب طالب مجاني لديك حساب؟ سجّل الدخول ✓ مجاني بالكامل · أنت معلم؟ حساب معلمأهداف الدرس
- تصف الطيف المنبعث من جسم ساخن.
- تفسر التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون.
- تحل مسائل تتضمن التأثير الكهروضوئي.
القوانين والعلاقات
طاقة الذرة المهتزة (فرضية بلانك)، n عدد صحيحE = nhf
طاقة الفوتونE = hf = hc/λ
الطاقة الحركية العظمى للإلكترون الضوئي (معادلة أينشتاين)، و hf₀ اقتران الشغل WKE = hf − hf₀
الطاقة الحركية بدلالة جهد الإيقاف V₀ (q شحنة الإلكترون السالبة)KE = −qV₀
زخم الفوتونp = h/λ
المفردات
طيف الانبعاثمكمّاةالتأثير الكهروضوئي (الانبعاث الكهروضوئي)تردد العتبةالفوتوندالة (اقتران) الشغلتأثير كومبتون
المفاهيم الرئيسة
- يبعث الجسم الساخن طيفًا متصلًا يُسمّى طيف الانبعاث؛ وكلما ارتفعت درجة حرارته انزاحت قمة الطيف نحو الترددات الأعلى، وتغيّر لونه من الأحمر إلى البرتقالي فالأصفر فالأبيض، وازدادت القدرة الكلية المنبعثة بحيث P ∝ T⁴.
- افترض بلانك أن طاقة الذرة المهتزة مكمّاة: E = nhf حيث n = 0, 1, 2, …، وأن الذرة تبعث إشعاعًا فقط عندما تتغير طاقة اهتزازها.
- التأثير الكهروضوئي انبعاث إلكترونات من فلز عند سقوط إشعاع كهرومغناطيسي عليه، ولا يحدث إلا إذا كان تردد الإشعاع مساويًا لتردد العتبة f₀ أو أكبر منه، مهما كانت شدة الإشعاع.
- فسّره أينشتاين بأن الضوء فوتونات طاقة كل منها E = hf، والفوتون الواحد يحرر إلكترونًا واحدًا، فتكون KE = hf − hf₀؛ وزيادة الشدة تزيد عدد الإلكترونات المتحررة لا طاقتها.
- تُقاس الطاقة الحركية العظمى بجهد الإيقاف: KE = −qV₀، وتُستخدم وحدة الإلكترون فولت 1 eV = 1.60 × 10⁻¹⁹ J والعلاقة E = (1240 eV·nm)/λ.
- تأثير كومبتون: الأشعة السينية المشتتة عن الإلكترونات طولها الموجي أكبر من الساقطة، فللفوتون زخم p = h/λ، ويُحفظ الزخم والطاقة في تصادمه بالإلكترون كتصادم كرتي البلياردو.
مثال محلول
الطاقة الحركية من جهد الإيقافإذا كان جهد الإيقاف لخلية ضوئية معينة 4.0 V، فما مقدار الطاقة الحركية التي يُكسبها الضوء الساقط للإلكترونات المتحررة؟ عبّر عن إجابتك بوحدتي الجول والإلكترون فولت.
- المعطيات
- V₀ = 4.0 V , q = −1.60 × 10⁻¹⁹ C
- المطلوب
- KE = ? بوحدتي J و eV
- الحل
- KE = −qV₀ = −(−1.60 × 10⁻¹⁹ C)(4.0 V) = 6.4 × 10⁻¹⁹ J، ثم KE = (6.4 × 10⁻¹⁹ J)(1 eV / 1.60 × 10⁻¹⁹ J) = 4.0 eV
- تقويم الجواب
- الجول والإلكترون فولت كلاهما وحدتا طاقة، والطاقة الحركية موجبة دائمًا، وقيمتها بالإلكترون فولت تساوي في المقدار جهد الإيقاف بالفولت.
داخل المحاكاة
- التهيئة والتنبؤ بعد التسجيل
- المحاكاة التفاعلية بعد التسجيل
- المهام الاستقصائية بعد التسجيل
- 3 أمثلة محلولة أخرى بعد التسجيل
- التقويم الختامي بعد التسجيل
- الملخص والواجب المنزلي بعد التسجيل
- وضع العرض للمعلم بعد التسجيل
