الوحدة الثانية — مقدمة في الفيزياء الحديثة · الفيزياء. دي 10 أسئلة من بنك منصة مجموع على الدرس ده، من السهل للصعب. اضغط «اعرف الإجابة والشرح» تحت كل سؤال بعد ما تحله. على مجموع فيه 59 سؤال على الدرس ده بالشرح.
عند انتقال الإلكترون من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى أقل، فإنه:
الإجابة الصحيحة: (د) يبعث فوتوناً طاقته تساوي فرق الطاقة بين المستويين
الشرح: الانتقال إلى مستوى أقل طاقة يصاحبه انبعاث فوتون طاقته hν = E_عالٍ − E_منخفض.
العلاقة بين نصف قطر مدار الإلكترون r ورقم المستوى n في ذرة الهيدروجين هي:
الإجابة الصحيحة: (أ) r ∝ n²
الشرح: نصف قطر المدار يتناسب طردياً مع مربع رقم المستوى: rₙ = n² × r₁ حيث r₁ نصف قطر بور.
تنتج سلسلة بالمر في طيف الهيدروجين من انتقال الإلكترونات إلى المستوى:
الإجابة الصحيحة: (ب) المستوى الثاني (n=٢)
الشرح: تنتج سلسلة بالمر من انتقال الإلكترونات من مستويات أعلى إلى المستوى الثاني، وخطوطها تقع في المنطقة المرئية.
أقل طاقة لازمة لانتقال الإلكترون في ذرة الهيدروجين من المستوى الأول (n=١) إلى المستوى الثاني (n=٢) هي:
الإجابة الصحيحة: (ج) ١٠٫٢ eV
الشرح: يلزم أن يمتص الإلكترون طاقة = E₂ − E₁ = −٣٫٤ − (−١٣٫٦) = ١٠٫٢ eV لينتقل من n=١ إلى n=٢.
ما طاقة الفوتون المنبعث عند انتقال الإلكترون من المستوى n=3 إلى المستوى n=2 (أول خطوط متسلسلة بالمر)؟
الإجابة الصحيحة: (ب) 1.89 eV
الشرح: E₃ = −1.51 eV، E₂ = −3.4 eV، فطاقة الفوتون = |−1.51 −(−3.4)| = 1.89 إلكترون فولت.
طاقة تأيّن ذرة الهيدروجين من مستواها الأرضي (نقل الإلكترون من n=1 إلى n=∞) تساوي:
الإجابة الصحيحة: (ج) 13.6 eV
الشرح: طاقة التأيّن = E_∞ − E₁ = 0 − (−13.6) = 13.6 إلكترون فولت اللازمة لتحرير الإلكترون من المستوى الأرضي.
انتقل إلكترون من المستوى n=٣ إلى المستوى n=٢ في ذرة الهيدروجين. طاقة الفوتون المنبعث بالـ eV تساوي تقريباً:
الإجابة الصحيحة: (أ) ١٫٨٩ eV
الشرح: E₃ ≈ −١٫٥١ eV و E₂ = −٣٫٤ eV. طاقة الفوتون = E₃ − E₂ = −١٫٥١ − (−٣٫٤) ≈ ١٫٨٩ eV (أول خط في سلسلة بالمر).
انتقل إلكترون في ذرة الهيدروجين من n=٢ إلى n=١. احسب الطول الموجي للفوتون المنبعث. (h = ٦٫٦٣×١٠⁻³⁴، c = ٣×١٠⁸ m/s، e = ١٫٦×١٠⁻¹⁹)
الإجابة الصحيحة: (أ) ١٢١٫٩ نانومتر تقريباً
الشرح: طاقة الفوتون = ١٠٫٢ eV = ١٠٫٢×١٫٦×١٠⁻¹⁹ = ١٫٦٣×١٠⁻¹⁸ جول. λ = hc/E = (٦٫٦٣×١٠⁻³⁴×٣×١٠⁸) ÷ ١٫٦٣×١٠⁻¹⁸ ≈ ١٫٢٢×١٠⁻⁷ م ≈ ١٢١٫٩ نانومتر (سلسلة ليمان).
ذرة هيدروجين إلكترونها في المستوى n=١، سقط عليها فوتون طاقته ١٠ eV؛ فماذا يحدث؟
الإجابة الصحيحة: (د) لا تمتص الذرة الفوتون ويظل الإلكترون في n=١
الشرح: يحتاج الإلكترون إلى ١٠٫٢ eV بالضبط لينتقل من n=١ إلى n=٢، وطاقة الفوتون ١٠ eV أقل من المطلوب ولا تساوي أي فرق بين مستويين، فلا تمتصه الذرة ويظل الإلكترون في موضعه.
إلكترون في ذرة الهيدروجين ينتقل من المستوى اللانهائي (n=∞) إلى المستوى n=٢. مقدار طاقة الفوتون المنبعث ونوع السلسلة:
الإجابة الصحيحة: (أ) ٣٫٤ eV وسلسلة بالمر
الشرح: E∞ = ٠ و E₂ = −٣٫٤ eV، فطاقة الفوتون = ٠ − (−٣٫٤) = ٣٫٤ eV، ولما كان الانتقال إلى n=٢ فهو من سلسلة بالمر.
أول ١٠ أسئلة في كل مادة مجانية، وكل سؤال معاه شرح.