السابق 274 التالي

حل فيزياء 4 مقررات صفحة 124

الحل

فيزياء (4)

54) الطاقة الشمسية يستهلك $4\times 10^{-11}J$ من الطاقة كل عام فى الاستخدامات المنزلية فى دولة ما. إذا كانت أشعة الشمس تسقط على بعض اجزاء هذه الدولة لمدة 3000h كل عام فأجب عما يلى

a. ما مقدار الطاقة الشمسية التى تسقط على المتر المربع الواحد كل عام ؟

$E=\frac{3600}{1000}\times 3000=1\times 10^{10}J/m^{2}$

b. إذا كان من الممكن تحويل هذه الطاقة الشمسية إلى طاقة مفيدة بكفاءة 20% فمل مقدار المساحة التى يجب استخدامها لإنتاج طاقة مساوية لتلك التى تستهلك فى المنازل ؟

$=\frac{4\times 10^{11}}{0.2\times 1\times 10^{10}}=2\times 10^{2}m^{2}$ المساحة

55) ما مقدار طول موجة دى برولى المصاحبة لإلكترون يتحرك بسرعة $3.0\times 10^{6}m/s$ ؟

$\lambda =\frac{h}{mv}=\frac{6.63\times 10^{-34}}{9.11\times 10^{-31}\times 3.0\times 10^{6}}=2.4\times 10^{-10}m=0.24nm$

56) ما مقدار السرعة التى يجب أن يتحرك بها إلكترون لتكون طول الموجة دى برولى المصاحبة له $3.0\times 10^{-10}m$ ؟

$v=\frac{h}{m\lambda }=\frac{6.63\times 10^{-34}}{9.11\times 10^{-31}\times 3.0\times 10^{-10}}=2.4\times 10^{6}m/s$

57) يتسارع إلكترون فى انبوب أشعة مهبطية من السكون خلال فرق جهد $5.0\times 10^{3}V$ ما مقدار

a. سرعة الإلترون ؟

$v^{2}=\frac{2qV}{m}=\frac{2\times 1.60\times 10^{-19}\times 5.0\times 10^{3}}{9.11\times 10^{-31}}=17.5\times 10^{14}$

$v=4.2\times 10^{7}m/s$

b. الطول الموجى للإلكترونى ؟

$\lambda =\frac{h}{mv}=\frac{6.63\times 10^{-34}}{9.11\times 10^{-34}\times 4.2\times 10^{7}}=1.7\times 10^{-11}m=1.014nm$

58) احتجز نيوترون طاقته الحركية 0.02eV فقط

a. ما سرعة النيوترن ؟

$KE=0.025\times 1.60\times 10^{-19}=4.0\times 10^{-21}J$

$v^{2}=\frac{2KE}{m}=\frac{2\times 4.0\times 10^{21}}{1.67\times 10^{-27}}=4.79\times 10^{6}$

$v=2.2\times 10^{3}m/s$

b.أوجد طول موجة دى برولى المصاحبة للإلكترون ؟

$\lambda =\frac{h}{mv}=\frac{6.63\times 10^{-34}}{1.67\times 10^{-27}\times 2.2\times 10^{3}}=1.8\times 10^{-10}m$

59) إذا كانت الطاقة الحركية لإلكترون ذرة الهيدروجين 13.65eV فأحسب

a. مقدار سرعة الإلكترون

$v^{2}=\frac{2KE}{m}\Rightarrow v=2.19\times 10^{6}m/s$

b. مقدار طول موجة دى برولى المصاحبة للإلكترون

$\lambda =\frac{h}{mv}=0.332nm$

c. محيط ذرة الهيدروجين ثم قارنه بطول موجة دى برولى المصاحبة لإلكترون الذرة علما بأن نصف قطر ذرة الهيدروجين 0.519nm

3.26nm المحيط يساوى تقريباً 10 أطوال موجة مكتملة

60) إذا كان طول موجة دى برولى المصاحبة لإلكترون 0.18nm

a. فما مقدار فرق الجهد الذى تحرك خلاله إذا بدأ الحركة من السكون ؟

$v=\sqrt{-\frac{2qV}{m}}$

$V=\frac{v^{2}m}{-2q}=47V$

b. إذا كان طول موجة دى برولى المصاحبة لبروتون 0.18nm فما مقدار فرق الجهد الذى تحرك خلاله إذا بدأ الحركة من السكون ؟

$v=\sqrt{-\frac{2qV}{m}}$

$V=\frac{v^{2}m}{-2q}=0.025V$

61) ما مقدار الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات المتحررة من فلز إذا كان جهد إيقافها 3.8V ؟

$KE=-qV=-\frac{(-1.60\times 10^{-19})(3.8)}{1.60\times 10^{-19}}=3.8eV$

62) إذا كان تردد العتبة لفلز ما $8.0\times 10^{14}Hz$ فما اقتران الشغل له ؟

$W=hf_{0}=6.63\times 10^{-34}\times 8.0\times 10^{14}=5.3\times 10^{-19}J$

63) إذا سقط ضوء تردده $1.6\times 10^{15}Hz$ على الفلز فى المسألة السابقة فما مقدار الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات الضوئية ؟

$KE=hf-hf_{0}=6.63\times 10^{-34}\times 1.6\times 10^{15}-5.3\times 10^{-19}=5.3\times 10^{-19}J$

64) احسب طول الموجة دى برولى المصاحبة نيوترون(نواة نظير الهيدروجين H) كتلة , $3.3\times 10^{-27}Kg$ ويتحرك بسرعة $2.5\times 10^{4}m/s$

$\lambda =\frac{h}{mv}=\frac{6.63\times 10^{-34}}{3.3\times 10^{-27}\times 2.5\times 10^{4}}=8.0\times 10^{-12}m$

65) إذا كان أقتران الشغل للحديد 4.7ev

a.فما مقدار طول موجة العتبة له ؟

$W=\frac{hc}{\lambda _{0}}\Rightarrow \lambda _{0}=\frac{1240}{W}=\frac{1240}{4.7}=2.6\times 10^{2}nm$

b.وإذا اسقط طول الموجى 150nm على الحديد فما مقدار الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات المتحررة بوحدة eV ؟

$KE=\frac{hc}{\lambda }-\frac{hc}{\lambda _{0}}=\frac{1240}{150}-4.7=3.6eV$

66) إذا كان اقتران الشغل للباريوم 2.48eV فما اكبر طول موجى للضوء يستطيع تحرير إلكترونات منه ؟

$\lambda _{0}=\frac{hc}{2.48}=\frac{6.63\times 10^{-34}\times 3.00\times 10^{8}}{2.48\times 1.60\times 10^{-19}}=5.01\times 10^{-7}m=5.0nm$

67) طول موجة دى برولى المصاحبة لإلكترون 4000.0 وهى تساوى أقصر طول موجى للضوء المرئى أحسب مقدار

a. سرعة الإلكترون

$v=\frac{h}{m\lambda }=\frac{6.63\times 10^{-34}}{9.11\times 10^{-31}\times 4000.0\times 10^{-9}}=1.82\times 10^{3}m/s$

b. طاقة الغلكترون بوحدة eV

$KE=\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}9.11\times 10^{-31}\times \frac{1.82\times 10^{3}}{1.60\times 10^{-19}}=9.43\times 10^{-6}eV$

أظهر المزيد من الحل إخفاء جزء من الحل

حل فيزياء 4 مقررات صفحة 124

الحل

الفصل الاول/المجالات المغناطيسية

الفصل الثاني/الحث الكهرومغناطيسي

الفصل الثالث/الكهرومغناطيسية

الفصل الرابع/نظرية الكم

الفصل الخامس/الذرة

الفصل السادس/إلكترونيات الحالة الصلبة

الفصل السابع/الفيزياء النووية

مواد اخرى لعلوم طبيعية من المرحلة الثانوية مقررات

انجليزي 4 مقررات

كيمياء 3 مقررات

انجليزي 3 مقررات

رياضيات 4 مقررات

رياضيات 6 مقررات

أحياء 2 مقررات

فيزياء 2 مقررات

انجليزي 5 مقررات

كيمياء 2 مقررات