س. إذا وضعت قطعة سلوفان حمراء على مصباح يدوي ووضعت قطعة سلوفان خضراء على مصباح آخر وسلطت حزما ضوئية على حائط ابيض اللون فما الألوان التي ستراها عندما تتراكب الحزم الضوئية للمصباحين؟
ج. الاصفر
س. تبدو التفاحة حمراء لأنها تعكس الضوء الأحمر وتمتص الضوء الأزرق والأخضر.
س. لماذا يظهر السلوفان الأحمر احمر اللون عند النظر إليه من خلال الضوء المنعكس؟
ج. يعكس السلوفان الضوء الأحمر ويمتص أو يمرر الضوأين الأزرق والأخضر
س. لماذا يظهر مصباح الضوء الأبيض احمر اللون عند النظر إليه من خلال السلوفان الأحمر؟
ج. يمرر السلوفان الضوء الاحمر
س. ماذا يحدث للضوء الأزرق والضوء الأخضر؟
ج. تم امتصاص الضوء الأزرق والضوء الأخضر
س. في المسألة السابقة إذا وضعت قطعتي السلوفان الحمراء والخضراء على احد المصباحين وسلطت حزمة ضوئية منه على حائط ابيض اللون فما اللون الذي ستراه؟ وضح إجابتك.
ج. الأسود، غالبا لا ينفذ ضوء لان الضوء المار من خلال المرشح الأول يمتص بوساطة المرشح الثاني
س. مخالفة السير: هب أنك شرطي مرور و أوقفت سائقا تجاوز الإشارة الحمراء وافترض لك من خلال رسم الشكل 9-22 أن الضوء كأن يبدو اخضر بسبب تأثير دوبلر عندما قطع الإشارة. وضح له مستخدما معادلة إزاحة دوبلر كم ج. يجب أن تكون سرعته حتى يبدو الضوء الأحمر(ʎ=645nm) على شكل ضوء اخضر (ʎ=545nm) تلميح:افترض لحل هذه المسألة أن معادلة إزاحة دوبلر يمكن تطبيقها عن هذه السرعة.
يجب أن تكون سرعة السيارة 4.65×107 m/s ، أكثر من 100×106 mph
إتقان حل المسائل
س. اوجد الاستضاءة على مسافة 4m أسفل مصباح تدفقه الضوئي 405lm.
ج. E==2 lx
س. يحتاج الضوء إلي زمن مقداره 1.28s لينتقل من القمر إلى الأرض فما المسافة بينهما؟
ج. d=vt=3.84×108 m
س. يستهلك مصباح كهربائي ثلاثي الضبط قدرة كهربائية 50w,100w,150w لإنتاج تدفق ضوئي 665lm,1620lm,2285lm في أزرار ضبطه الثلاثة. وضع المصباح على بعد 80cm فوق ورقة إذا كانت اقل استضاءة لازمة لإضاءة الورقة هي 175lx فما اقل زر ضبط ينبغي أن يستخدم؟
ج. يجب ضبطه علي 100 w (1620 lm
س. سرعة الأرض: وجد العالم أولي روم ران متوسط زيادة التأخير في اختفاء القمر lo من احد المدارات حول المشتري بالنسبة للمدار الذي يليه يساوي 13s فاجب عما يأتي:
ما المسافة التي يقطعها الضوء خلال 13s؟
ج. 3.9×109 m
س. يحتاج كل مدار للقمر lo إلي 42.5h وتتحرك الأرض المسافة المحسوبة في الفراغ * خلال 42.5h اوجد سرعة الأرض بوحدة km/s
ج. 25 km/s
س. تحقق أن إجابتك للفرع b منطقية واحسب سرعة الأرض في المدار مستخدما نصف قطر المدار 1.5×108km والفترة 1yr.
ج. v==30 km/s
س. يريد احد الطلبة مقارنة التدفق الضوئي لمصباح ضوئي يدوي بمصباح آخر تدفقه الضوئي 1750lm وكأن كل منهما يضيء ورقة بالتساوي فإذا كان المصباح 1750lm يقع على بعد 1.25m من الورقة في حين كأن المصباح الضوئي اليدوي يقع على بعد 1.08m فاحسب التدفق الضوئي للمصباح اليدوي
ج. P2==1.31×103 lm
س. افترض أنك أردت قياس سرعة الضوء وذلك بوضع مرآة على قمة جبل بعيد ثم قمت بضغط زر وميض اله تصوير وقياس الزمن الذي احتاج إلي الوميض لينعكس من المرآة ويعوج إليك كما موضح في الشكل 9-23 وتمكن شخص من تحديد فترة زمنية مقدارها 0.1s تقريبا دون استخدام أجهزة ما بعد المرآة عنك؟ قارن بين هذه المسافة وبعض المسافات المعروفة.
ج. تكون المرآة عند منتصف المسافة التي ينتقلها الضوء خلال 0.1 s أي 1500 km مبتعدا وهذه المسافة تمثل محيط الأرض حيث إن محيط الأرض يساوي 4000 km
حول الطول الموجي للضوء الأحمر 700nm إلي وحدة الأمتار.
7×10-7 m
س. حركة المجرة: ما السرعة التي تتحرك بها مجرة بالنسبة للأرض إذا كأن خط طيف الهيدروجين 486nm قد أزيح نحو الأحمر 491nm؟
ج. v=c()=3.09×106 m/s
س. النظارات الشمسية المستقطبة: في أي اتجاه يجب توجيه محور النفاذ للنظارات الشمسية المستقطبة للتخلص من الوهج الصادر عن سطح الطريق: في الاتجاه الرأسي أم الأفقي؟ فسر إجابتك.
ج. يجب أن يتجه محور النفاذ رأسيا لان الضوء المنعكس عن الطريق يكون مستقطبا جزئيا في الاتجاه الأفقي فلا يمرر محور النفاذ الرأسي الموجات الافقية
س. حركة المجرة: إذا كأن خط طيف عنصر الهيدروجين المعروف بطول موجي 434nm مزاحا نحو الأحمر بنسبة 6.5% في الضوء القادم من مجرة بعيدة فما سرعة ابتعاد المجرة عن الأرض؟
ج
v=c()=1.95×107 m/s
س. لأي خط طيفي ما القيمة غير الحقيقية للطول الموجي الظاهري لمجرة تتحرك مبتعدة عن الأرض؟ ولماذا؟
ج. إن القيمة غير الحقيقية للطول الموجي هي التي تجعل المجرة تبدو لنا وكأنها تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء أو اكبر منها وباستخدام معادلة إزاحة دوبلر لسرعة قليلة تعطي طولا موجيا ظاهريا مقداره 2 لذا أي طول موجي ظاهري قريب او اكبر من ضعف الطول الموجي الحقيقي سيكون غير حقيقي
س. افترض أنك كنت تتجه إلى الشرق عن شروق الشمس وينعكس ضوء الشمس عن سطح بحيرة كما في الشكل 9-24 فهل الضوء المنعكس مستقطب؟ إذا كأن كذلك ففي أي اتجاه؟
ج. الضوء المنعكس مستقطب جزئيا في اتجاه مواز لسطح البحيرة ومتعامد مع اتجاه انتشار الضوء من البحيرة إلي عينيك