سوال ۴۴ · فیزیک
کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · سوال ۴۴ · کلید رسمی سازمان سنجش
فیزیک · فیزیک ۳ (ریاضی) · فصل ۵: آشنایی با فیزیک اتمی
کدام مورد درست است؟
الف: یک جسم جامد، در هر دمایی تابش گرمایی گسیل می‌کند.
ب: در دماهای معمولی، بیشتر تابش گسیل‌شده از سطح اجسام در ناحیهٔ فرابنفش قرار دارد.
پ: تابش گرمایی، فقط از اجسام داغ گسیل می‌شود.
ت: طیف گسیلی گازها، خطی است.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای انتخاب پاسخ، هر عبارت را جداگانه بررسی می‌کنیم.
الف) درست است. تابش گرمایی به اجسام بسیار داغ یا درخشان محدود نیست؛ جسم جامد در هر دمایی که در بحث کتاب مطرح است، تابش الکترومغناطیسی گسیل می‌کند. بنابراین دیده‌نشدن نور از یک جسم، نشانهٔ نبود تابش گرمایی نیست. (فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحهٔ ۱۲۱)
ب) نادرست است. مطابق توضیح شکل مربوط به تابش گرمایی، در دماهای معمولی بیشتر تابش گسیل‌شده از سطح اجسام در ناحیهٔ فروسرخ است، نه فرابنفش. (فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحهٔ ۱۲۱)
پ) نادرست است. واژهٔ «فقط» این عبارت را نادرست می‌کند؛ اجسام در دماهای معمولی نیز تابش گرمایی دارند. در دماهای بالا، تابش مرئی جسم می‌تواند آشکار شود، اما تابش گرمایی پیش از آن هم وجود دارد. (فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحهٔ ۱۲۱)
ت) درست است. منظور از گازها در این بحث، گازهای رقیق و کم‌فشارِ اتمی است. این گازها پس از برانگیخته‌شدن، تنها طول‌موج‌های معینی گسیل می‌کنند؛ بنابراین طیف گسیلی آن‌ها به‌صورت خط‌های جدا از هم است، نه یک گسترهٔ پیوسته. (فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحه‌های ۱۲۱ و ۱۲۲)
پس عبارت‌های «الف» و «ت» درست‌اند.
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز فروسرخ و فرابنفش را جابه‌جا کند و «ب» را درست بداند. هرچند «ت» در چارچوب گازهای رقیق و کم‌فشار درست است، بیشتر تابش اجسام در دماهای معمولی فروسرخ است؛ پس «ب» نادرست است.
- گزینهٔ ۲: این انتخاب می‌تواند ناشی از یکی‌دانستن تابش گرمایی با نور مرئی اجسام داغ و نیز اشتباه‌گرفتن فروسرخ با فرابنفش باشد. هر دو عبارت نادرست‌اند: اجسام در دماهای معمولی هم تابش گرمایی دارند و بیشتر این تابش در ناحیهٔ فروسرخ است.
- گزینهٔ ۴: ممکن است دانش‌آموز «الف» را درست تشخیص دهد، اما تصور کند تابش گرمایی فقط هنگام داغ و درخشان‌شدن جسم رخ می‌دهد. عبارت «پ» نادرست است و با «الف» نیز ناسازگار است؛ دیده‌نشدن تابش به معنای نبودن آن نیست.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش «طیف خطی» را مرور کن و دو موضوع را جدا نگه دار: تابش گرمایی اجسام و نوع طیف گسیلی گازهای رقیق.
- برای بررسی «ب» و «پ»، به توضیح شکل مربوط به تابش اجسام در دماهای معمولی توجه کن: آیا این تابش عمدتاً مرئی یا فرابنفش است؟ آیا دیده‌نشدن جسم به معنای تابش‌نکردن آن است؟
- ابتدا دو عبارت مربوط به ناحیهٔ تابش در دمای معمولی و محدودکردن تابش به اجسام داغ را کنار بگذار؛ سپس دو عبارت باقی‌مانده را با ویژگی طیف گاز رقیق و کم‌فشار تطبیق بده.