حل الوزاريات المجموعة الاولى جزء خامس – فيزياء الفصل السادس

الفيزياء للصف السادس العلمي حل الوزاريات المجموعة الاولى جزء خامس – فيزياء الفصل السادس

حلول الوزاريات المجموعة الاولى جزء خامس في فيزياء الفصل السادس

🟨 السؤال (2017 ق 1 خ)

س / سقط ضوء طوله الموجي (300 nm) على معدن الصوديوم، فإذا كانت دالة الشغل للصوديوم تساوي (1 : جد: 3.43×10−193.43 \times 10^{-19} جول)
فما الطاقة الحركية العظمى بوحدة الجول (J)؟

✅ الحل

نستخدم معادلة أينشتاين للظاهرة الكهروضوئية:

الطاقةالحركيةالعظمى=طاقةالفوتون−دالةالشغلالطاقة الحركية العظمى = طاقة الفوتون – دالة الشغل

طاقة الفوتون:

E=hcλE = \frac{hc}{\lambda}

حيث:

  • h=6.63×10−34 J\cdotpsh = 6.63 \times 10^{-34} \, \text{J·s}
  • c=3×108 m/sc = 3 \times 10^8 \, \text{m/s}
  • λ=300 nm=300×10−9 m\lambda = 300 \, \text{nm} = 300 \times 10^{-9} \, \text{m}

E=6.63×10−34×3×108300×10−9=6.63×10−19 JE = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{300 \times 10^{-9}} = 6.63 \times 10^{-19} \, \text{J}

ثم نحسب الطاقة الحركية العظمى:

K.E=E−ϕ=(6.63−3.43)×10−19=3.2×10−19 JK.E = E – \phi = (6.63 – 3.43) \times 10^{-19} = 3.2 \times 10^{-19} \, \text{J}

✅ الجواب النهائي:

3.2×10−19 J

🟨 السؤال (2017 موصل 2)

س / سقط ضوء طوله الموجي (300 nm) على سطح مادة دالة شغلها تساوي (3.2 eV)، فإذا كانت الطاقة الحركية العظمى بوحدة الجول (1.51 × 10⁻¹⁹ J)، فما هو طول موجة العتبة؟

✅ الحل:

نستخدم معادلة أينشتاين:

E=K.E+ϕE = K.E + \phi

أولاً نحسب الطاقة الكلية للفوتون:

E=1.51×10−19+(3.2×1.6×10−19)=1.51×10−19+5.12×10−19=6.63×10−19 JE = 1.51 \times 10^{-19} + (3.2 \times 1.6 \times 10^{-19}) = 1.51 \times 10^{-19} + 5.12 \times 10^{-19} = 6.63 \times 10^{-19} \, \text{J}

الطاقة الكلية للفوتون تعطى أيضاً بـ:

E=hcλ⇒λ=hcEE = \frac{hc}{\lambda} \Rightarrow \lambda = \frac{hc}{E}

طول موجة العتبة:

λعتبة=6.63×10−34×3×1085.12×10−19=3.88×10−7 m\lambda_{\text{عتبة}} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{5.12 \times 10^{-19}} = 3.88 \times 10^{-7} \, \text{m}

✅ الجواب النهائي:

3.88×10−7 m\boxed{3.88 \times 10^{-7} \, \text{m}}

🟨 السؤال (2018 ت)

س / سقط ضوء طوله الموجي 3×10−7 m3 \times 10^{-7} \, m على سطح مادة دالة شغلها تساوي 1.83×10−19 J1.83 \times 10^{-19} \, J، جد مقدار الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات الضوئية المنبعثة؟

✅ الحل:

نستخدم قانون أينشتاين للظاهرة الكهروضوئية:

K.E=E−ϕK.E = E – \phi

أولاً نحسب طاقة الفوتون:

E=hcλE = \frac{hc}{\lambda}

نعوض بالقيم:

h=6.63×10−34 J\cdotpsc=3×108 m/sλ=3×10−7 mh = 6.63 \times 10^{-34} \, \text{J·s} \\ c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s} \\ \lambda = 3 \times 10^{-7} \, \text{m} E=6.63×10−34×3×1083×10−7=6.63×10−19 JE = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{3 \times 10^{-7}} = 6.63 \times 10^{-19} \, \text{J}

الطاقة الحركية العظمى:

K.E=6.63×10−19−1.83×10−19=4.8×10−19 JK.E = 6.63 \times 10^{-19} – 1.83 \times 10^{-19} = 4.8 \times 10^{-19} \, \text{J}

✅ الجواب النهائي:

4.8×10−19 J\boxed{4.8 \times 10^{-19} \, \text{J}}

🟨 السؤال (1/2018)

س / سقط ضوء طوله الموجي 300 nm300 \, \text{nm} على سطح مادة دالة شغلها تساوي 3.3×10−19 J3.3 \times 10^{-19} \, \text{J}، فانبعثت إلكترونات ضوئية من سطح المعدن. جد:

  1. السرعة العظمى للإلكترونات؟
  2. طول موجة دي برولي المرافقة للإلكترونات الضوئية المنبعثة؟

✅ الحل:

أولًا: نحسب طاقة الفوتون

E=hcλ=6.63×10−34×3×108300×10−9=6.63×10−19 JE = \frac{hc}{\lambda} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{300 \times 10^{-9}} = 6.63 \times 10^{-19} \, \text{J}

ثانيًا: نحسب الطاقة الحركية العظمى

K.E=E−ϕ=6.63×10−19−3.3×10−19=3.33×10−19 JK.E = E – \phi = 6.63 \times 10^{-19} – 3.3 \times 10^{-19} = 3.33 \times 10^{-19} \, \text{J}

ثالثًا: نحسب السرعة العظمى للإلكترونات

K.E=12mv2⇒v=2K.EmK.E = \frac{1}{2}mv^2 \Rightarrow v = \sqrt{\frac{2K.E}{m}} v=2×3.33×10−199.1×10−31=0.85×106 m/sv = \sqrt{\frac{2 \times 3.33 \times 10^{-19}}{9.1 \times 10^{-31}}} = 0.85 \times 10^6 \, \text{m/s}

رابعًا: نحسب طول موجة دي برولي

λ=hmv\lambda = \frac{h}{mv} λ=6.63×10−349.1×10−31×0.85×106=0.85×10−9 m\lambda = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{9.1 \times 10^{-31} \times 0.85 \times 10^6} = 0.85 \times 10^{-9} \, \text{m}

✅ الجواب النهائي:

  1. السرعة العظمى للإلكترونات:

0.85×106 m/s\boxed{0.85 \times 10^6 \, \text{m/s}}

  1. طول موجة دي برولي:

0.85×10−9 m\boxed{0.85 \times 10^{-9} \, \text{m}}

🟨 السؤال (1/2019)

س / فوتون طوله الموجي 3 nm3 \, \text{nm} سقط على سطح فلز، ما مقدار:

  1. زخم الفوتون
  2. الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات إذا علمت أن جهد الإيقاف يساوي 0.16 V0.16 \, \text{V}؟

✅ الحل:

أولاً: حساب زخم الفوتون

زخم الفوتون يعطى من العلاقة:

p=hλp = \frac{h}{\lambda} h=6.63×10−34 J\cdotps,λ=3 nm=3×10−9 mh = 6.63 \times 10^{-34} \, \text{J·s}, \quad \lambda = 3 \, \text{nm} = 3 \times 10^{-9} \, \text{m} p=6.63×10−343×10−9=2.21×10−25 kg\cdotpm/sp = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{3 \times 10^{-9}} = 2.21 \times 10^{-25} \, \text{kg·m/s}

ثانياً: حساب الطاقة الحركية العظمى

من العلاقة:

K.E=e⋅VK.E = e \cdot V K.E=1.6×10−19×0.16=0.256×10−19 JK.E = 1.6 \times 10^{-19} \times 0.16 = 0.256 \times 10^{-19} \, \text{J}

✅ الجواب النهائي:

  1. زخم الفوتون:

2.21×10−25 kg\cdotpm/s\boxed{2.21 \times 10^{-25} \, \text{kg·m/s}}

  1. الطاقة الحركية العظمى:

0.256×10−19 J\boxed{0.256 \times 10^{-19} \, \text{J}}

🟨 السؤال (3/2020)

س / سقط ضوء طوله الموجي 2×10−7 m2 \times 10^{-7} \, \text{m} على سطح معدن، فإذا كان جهد القطع للمعدن 1.6 V1.6 \, \text{V}:

  1. ما مقدار الطاقة الحركية العظمى؟
  2. ما مقدار دالة الشغل للمعدن؟

✅ الحل:

أولًا: نحسب طاقة الفوتون

E=hcλ=6.63×10−34×3×1082×10−7=9.945×10−19 JE = \frac{hc}{\lambda} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{2 \times 10^{-7}} = 9.945 \times 10^{-19} \, \text{J}

ثانيًا: نحسب الطاقة الحركية العظمى من جهد القطع:

K.E=e⋅V=1.6×10−19×1.6=2.56×10−19 JK.E = e \cdot V = 1.6 \times 10^{-19} \times 1.6 = 2.56 \times 10^{-19} \, \text{J}

(مقربة إلى 2.5×10−19 J2.5 \times 10^{-19} \, \text{J})

ثالثًا: نحسب دالة الشغل:

ϕ=E−K.E=9.945×10−19−2.56×10−19=7.385×10−19 J\phi = E – K.E = 9.945 \times 10^{-19} – 2.56 \times 10^{-19} = 7.385 \times 10^{-19} \, \text{J}

✅ الجواب النهائي:

  1. الطاقة الحركية العظمى:

2.5×10−19 J\boxed{2.5 \times 10^{-19} \, \text{J}}

  1. دالة الشغل للمعدن:

7.385×10−19 J\boxed{7.385 \times 10^{-19} \, \text{J}}

🟨 السؤال (2020 ت)

س / سقط ضوء طوله الموجي 10−7 m10^{-7} \, \text{m} على سطح دالة شغله (1.67×10−19 J)(1.67 \times 10^{-19} \, \text{J})، فانبعثت إلكترونات ضوئية من السطح. جد:

  1. السرعة العظمى للإلكترونات المنبعثة؟
  2. طول موجة دي برولي؟

✅ الحل:

أولًا: نحسب طاقة الفوتون

E=hcλ=6.63×10−34×3×1081×10−7=1.989×10−18 JE = \frac{hc}{\lambda} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{1 \times 10^{-7}} = 1.989 \times 10^{-18} \, \text{J}

ثانيًا: نحسب الطاقة الحركية العظمى

K.E=E−ϕ=1.989×10−18−1.67×10−19=1.822×10−18 JK.E = E – \phi = 1.989 \times 10^{-18} – 1.67 \times 10^{-19} = 1.822 \times 10^{-18} \, \text{J}

ثالثًا: نحسب السرعة

K.E=12mv2⇒v=2K.Em=2×1.822×10−189.1×10−31≈2×106 m/sK.E = \frac{1}{2}mv^2 \Rightarrow v = \sqrt{\frac{2K.E}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 1.822 \times 10^{-18}}{9.1 \times 10^{-31}}} \approx 2 \times 10^6 \, \text{m/s}

رابعًا: نحسب طول موجة دي برولي

λ=hmv=6.63×10−349.1×10−31×2×106=0.364×10−9 m=0.364 nm\lambda = \frac{h}{mv} = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{9.1 \times 10^{-31} \times 2 \times 10^6} = 0.364 \times 10^{-9} \, \text{m} = 0.364 \, \text{nm}

✅ الجواب النهائي:

  1. السرعة العظمى للإلكترونات:

2×106 m/s\boxed{2 \times 10^6 \, \text{m/s}}

  1. طول موجة دي برولي:

0.364 nm

🟨 السؤال (1 / 2021)

س / سقط ضوء طوله الموجي 400 nm400 \, \text{nm} على معدن الصوديوم، فانبعثت منه إلكترونات ذات طاقة حركية مقدارها 0.8 eV0.8 \, \text{eV}. ما مقدار دالة الشغل للصوديوم بوحدة الجول (J) أولًا، وبوحدة الإلكترون فولت (eV) ثانيًا؟

✅ الحل:

أولًا: نحسب طاقة الفوتون

E=hcλE = \frac{hc}{\lambda} h=6.63×10−34 J\cdotps,c=3×108 m/s,λ=400 nm=4×10−7 mh = 6.63 \times 10^{-34} \, \text{J·s}, \quad c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s}, \quad \lambda = 400 \, \text{nm} = 4 \times 10^{-7} \, \text{m} E=6.63×10−34×3×1084×10−7=4.9725×10−19 JE = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{4 \times 10^{-7}} = 4.9725 \times 10^{-19} \, \text{J}

ثانيًا: نحسب دالة الشغل من معادلة أينشتاين:

ϕ=E−K.E\phi = E – K.E ϕ=4.9725×10−19−(0.8×1.6×10−19)=4.9725×10−19−1.28×10−19=3.6925×10−19 J\phi = 4.9725 \times 10^{-19} – (0.8 \times 1.6 \times 10^{-19}) = 4.9725 \times 10^{-19} – 1.28 \times 10^{-19} = 3.6925 \times 10^{-19} \, \text{J}

(مقربة إلى: 3.69×10−19 J3.69 \times 10^{-19} \, \text{J})

ثالثًا: نحول دالة الشغل إلى وحدة الإلكترون فولت:

ϕ=3.69×10−191.6×10−19=2.3 eV\phi = \frac{3.69 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 2.3 \, \text{eV}

✅ الجواب النهائي:

  • أولًا (بوحدة الجول):

3.69×10−19 J\boxed{3.69 \times 10^{-19} \, \text{J}}

  • ثانيًا (بوحدة eV):

2.3 eV\boxed{2.3 \, \text{eV}}

 

\boxed{0.364 \, \text{nm}}

\boxed{3.2 \times 10^{-19} \, \text{J}}

المحاضرة السابق
رجوع إلى الدرس
المحاضرة التالي