پایهٔ ۱۲ · فصل ۴
۹ مبحث منتخباین برگه، گزیدهای برای مرور سریع است: رابطه را همراه شرطش بخوان، سپس دام و نمونهٔ حل را بررسی کن.
در نیمهعمر هر بار نصفِ مقدار باقیمانده کم میشود؛ ابتدا تعداد نیمهعمرها را پیدا کن و سپس کسر مادر باقیمانده را بساز.
انرژی فوتون با بسامد متناسب و با طول موج وارون است.
شدت نور و انرژی هر فوتون دو مفهوم جدا هستند.
گذار پایینرو با گسیل فوتون همراه است.
نیمهعمر به مقدار اولیهٔ نمونه وابسته نیست.
نور پرتوانتر الزاماً فوتون پرانرژیتر ندارد؛ ممکن است فقط تعداد فوتونها بیشتر باشد.
شرط کاربرد: λ در رابطهٔ hc/λ طول موج خلأ است؛ نور تکفام و توان نوری مشخص.
تصور نادرست: دو برابر شدن توان نور تکفام، انرژی هر فوتون را دو برابر میکند.
اصلاح علمی: در بسامد ثابت، انرژی هر فوتون ثابت و تعداد فوتون در واحد زمان بیشتر میشود.
شدت و بسامد دو متغیر مستقلاند؛ در تحلیل آزمایش مشخص کن کدام ثابت است.
شرط کاربرد: توضیح تکفوتونیِ مدرسهای؛ محاسبهٔ تابع کار و ولتاژ توقف در این نسخه الزامی نیست.
تصور نادرست: نور زیر بسامد آستانه با هر افزایش شدت حتماً الکترون آزاد میکند.
اصلاح علمی: در مدل تکفوتونی مدرسهای، انرژی هر فوتون زیر بسامد آستانه کافی نیست و افزایش شدت نور کمبود انرژی هر فوتون را جبران نمیکند.
وجود خط تاریک به معنی نبود نور از ابتدا نیست؛ ممکن است بخشی از نور در مسیر جذب شده باشد.
شرط کاربرد: نوع طیف به منبع و شرایط ماده وابسته است.
تصور نادرست: طیف همهٔ گازهای رقیق دقیقاً یکسان است.
اصلاح علمی: ترازهای انرژی گونههای اتمی متفاوتاند و الگوی خطوط میتواند برای شناسایی عنصر استفاده شود.
بالاتر بودن انرژی برای عددهای منفی یعنی کمتر منفی بودن.
شرط کاربرد: رابطهٔ عددی نوشتهشده برای اتم هیدروژن است؛ مدل بور همهٔ اتمهای چندالکترونی را توضیح نمیدهد.
تصور نادرست: نخستین حالت برانگیختهٔ هیدروژن n=۱ است.
اصلاح علمی: n=۱ حالت پایه و n=۲ نخستین حالت برانگیخته است.
منفی بودن انرژی ترازها را به فوتون منفی تبدیل نکن؛ ترتیب تفریق را درست انتخاب کن.
شرط کاربرد: Ei انرژی تراز آغازین و Ef انرژی تراز پایانی است؛ در گسیل Ei>Ef. صفر انرژی، الکترون آزاد با انرژی جنبشی صفر را نشان میدهد. برای جذب بین دو حالت مقید، اختلاف ترازهای مجاز را بررسی کن.
تصور نادرست: انرژی یونش هیدروژن از هر تراز همیشه ۱۳٫۶ الکترونولت است.
اصلاح علمی: انرژی یونش ۱۳٫۶ الکترونولت مخصوص حالت پایهٔ هیدروژن است؛ از n=۲ انرژی لازم ۳٫۴ الکترونولت و از ترازهای بالاتر کمتر است.
لیزر قرمز الزاماً فوتون پرانرژیتری از نور آبی معمولی ندارد؛ انرژی فوتون تابع بسامد است.
شرط کاربرد: توصیف سادهٔ لیزر؛ ویژگیهای واقعی به نوع لیزر وابستهاند.
تصور نادرست: لیزر بدون دریافت انرژی میتواند انرژی نور را از هیچ زیاد کند.
اصلاح علمی: تقویت نور لیزر از انرژی ذخیرهشده در محیط برانگیخته و منبع پمپاژ تأمین میشود.
تغییر تعداد الکترون، یون میسازد؛ تغییر تعداد نوترون میتواند ایزوتوپ دیگری بسازد.
شرط کاربرد: عدد جرمی شمار نوکلئونهاست و با جرم اندازهگیریشدهٔ اتم بر حسب یکای جرم یکسان نیست.
تصور نادرست: دو ایزوتوپ باید تعداد نوترون برابر داشته باشند.
اصلاح علمی: ایزوتوپها پروتون برابر و نوترون متفاوت دارند.
الکترون بتا را الکترون جداشده از لایههای اتم ندان.
شرط کاربرد: در معادلهٔ واپاشی، توازن عدد جرمی و بار را رعایت کن؛ بتا از هسته منشأ میگیرد نه از پوستهٔ اتم.
تصور نادرست: گسیل گاما عدد اتمی را یک واحد کاهش میدهد.
اصلاح علمی: در گسیل گاما، A و Z ثابت میمانند و انرژی هسته کاهش مییابد.
پس از دو نیمهعمر مادهٔ مادر صفر نمیشود؛ یکچهارم باقی است.
شرط کاربرد: رابطه برای تعداد بسیار زیاد هستههای یک گونهٔ مادر و بدون افزودن هستهٔ تازه است؛ نیمهعمر زمان دقیق واپاشی یک هستهٔ منفرد را پیشبینی نمیکند.
تصور نادرست: پس از دو نیمهعمر همهٔ هستههای مادر واپاشیدهاند.
اصلاح علمی: پس از دو نیمهعمر یکچهارم هستههای مادر باقی میماند و سهچهارم واپاشیده است.
توان نور تکفام دو برابر میشود ولی رنگ ثابت است. انرژی هر فوتون چه میشود؟
هر دو تراز انرژی منفیاند. چرا انرژی فوتون گذار رو به پایین منفی نمیشود؟
پس از دو نیمهعمر آیا همهٔ هستههای مادر از بین میروند چون دو بار نصف شدهاند؟
پیشنیاز این فصل: انرژی، موج، بسامد و پایستگی بار
راهنمای شکل و نمودار: محور انرژی و صفر یونش یا محور تعداد هستههای مادر را مشخص کن؛ نسبتها را از مقیاس واقعی بخوان.
کنترل نهایی پاسخ: ژول یا الکترونولت را یکدست کن؛ انرژی فوتون و جنبشی نامنفی و عددهای هسته با نوع واپاشی سازگار باشند.
بستهٔ انرژی نور با انرژی وابسته به بسامد.
مقدار مجاز انرژی حالت مقید الکترون؛ در مدل بور هیدروژن گسسته است.
آزادشدن الکترون از اتم؛ صفر انرژی، الکترون آزاد با انرژی جنبشی صفر است.
زمانی که در آن، بهطور آماری نصف هستههای مادرِ موجود باقی میمانند.
برداشت نادرست: نور پرتوانتر حتماً فوتون پرانرژیتری دارد.
اصلاح: در نور تکفام، بسامد انرژی هر فوتون را تعیین میکند؛ توان بیشتر میتواند فقط تعداد فوتونها را زیاد کند.
برداشت نادرست: پس از سه نیمهعمر فقط یکششم ماده میماند.
اصلاح: نصفشدن پیاپی است: ۱ سپس ۱/۲، ۱/۴ و ۱/۸.
عدد اتمی Z شمار پروتونها و هویت عنصر را مشخص میکند؛ عدد جرمی A مجموع پروتون و نوترون است. گرفتن یا از دستدادن الکترون فقط یون میسازد و A و Z هسته را تغییر نمیدهد.
ایزوتوپهای یک عنصر Z برابر و شمار نوترون متفاوت دارند. برای جلوگیری از اشتباه، سه شمار پروتون، نوترون و الکترون را جدا بنویس و سپس دربارهٔ عنصر، ایزوتوپ یا یون تصمیم بگیر.
الکترون هیدروژن از تراز با انرژی −۱٫۵۱ الکترونولت به تراز −۳٫۴۰ الکترونولت میرود. نوع فرایند و انرژی فوتون را بیاب.
پس از ۴ نیمهعمر چه کسری از هستههای مادر باقی مانده و چه کسری واپاشیده است؟
گونهٔ الف هستهای با A=۱۶ و Z=۸ و ۸ الکترون دارد. گونهٔ ب همان هسته را با ۶ الکترون دارد. گونهٔ پ دارای A=۱۸، Z=۸ و ۸ الکترون است. رابطهٔ این سه گونه را توضیح بده.
اتمی با A=۲۳ و Z=۱۱ یک الکترون از دست میدهد. شمار پروتون، نوترون و الکترون و نوع بار آن چیست؟
۱۱ پروتون، ۲۳−۱۱=۱۲ نوترون و ۱۰ الکترون دارد؛ یون مثبت یکبار است و هسته در یونشدن تغییر نکرده است.
محورها، جهتها و برچسبهای شکل را جدا بخوان.
ببین شکل کدام نسبت یا تغییر را نشان میدهد.
نتیجه را فقط در محدودهای بگو که شکل پشتیبانی میکند.
افزایش شدت نور چه زمانی انرژی جنبشی بیشینه را زیاد میکند؟
پس از چهار نیمهعمر چه کسری از هستهٔ مادر میماند؟
این صفحه برای جستوجوی «جزوه فیزیک دوازدهم فصل ۴»، «نکات ناب فیزیک» و مرور سریع کنکور و امتحان نهایی آماده شده است.