نمونه سوال فصل ۱۴ علوم هشتم با جواب

زاویهٔ پرتو تابش با سطح آینه را $x$ می‌نامیم. طبق صورت سؤال، زاویهٔ تابش برابر $2x$ است. چون خط عمود با سطح آینه زاویهٔ قائمه می‌سازد، داریم: $x+2x=90^\circ$؛ بنابراین $x=30^\circ$ و زاویهٔ تابش برابر $60^\circ$ می‌شود. طبق قانون بازتاب، زاویهٔ بازتاب با زاویهٔ تابش برابر است؛ پس زاویهٔ بازتاب نیز $60^\circ$ خواهد بود. (صفحهٔ ۱۲۸–۱۳۰) پاسخ: گزینهٔ ۴

کاهش عرض شکاف باعث کاهش پهنای باریکهٔ عبوری می‌شود. بااین‌حال، باریکهٔ واقعی از پرتوهای بسیار زیادی تشکیل شده است و پرتو منفرد، الگویی برای نمایش مسیر نور است، نه چیزی که بتوان آن را جداگانه تولید کرد. همچنین از نازک‌تر شدن شکاف نمی‌توان همگرا یا موازی بودن پرتوها را نتیجه گرفت. (صفحهٔ ۱۲۳–۱۲۴) پاسخ: گزینهٔ ۲

قرار دادن صفحهٔ کدر روزنه‌دار میان چشمهٔ نور و جسم، با کوچک کردن چشمهٔ مؤثر نور، به تشکیل سایه‌ای با مرز مشخص کمک می‌کند؛ بنابراین کوچک‌تر کردن روزنه در وضعیت توصیف‌شده، مرز سایه را مشخص‌تر می‌کند. (صفحهٔ ۱۲۵–۱۲۶) از سوی دیگر، سطح کاغذ در مقیاس کوچک ناهموار است و نور را در جهت‌های گوناگون بازمی‌تاباند. این تفاوت جهت‌ها به معنای نقض قانون بازتاب نیست؛ زاویه‌های تابش و بازتاب نسبت به خط عمود بر سطح در هر نقطه برابرند. (صفحهٔ ۱۲۷–۱۲۸ و ۱۳۰) پاسخ: گزینهٔ ۱

در آینهٔ تخت، جسم و تصویر در دو سوی آینه و در فاصله‌های برابر از آن قرار دارند (صفحهٔ ۱۳۱). بنابراین فاصلهٔ اولیهٔ جسم از آینه برابر است با $36\div 2=18\,\mathrm{cm}$. پس از جابه‌جایی، فاصلهٔ جسم از آینه به $18-5=13\,\mathrm{cm}$ می‌رسد و فاصلهٔ تصویر از آینه نیز همین مقدار است. در نتیجه فاصلهٔ جدید جسم و تصویر برابر است با $13+13=26\,\mathrm{cm}$. پاسخ: گزینهٔ ۱

دندان‌پزشک برای دیدن تصویر بزرگ‌تر دندان، آن را در فاصلهٔ بین آینهٔ کاو و کانون قرار می‌دهد؛ تصویر در این وضعیت مستقیم و مجازی است (صفحه‌های ۱۳۳ و ۱۳۴). از سوی دیگر، پرتوهای موازی پس از برخورد به آینهٔ کوژ از یکدیگر دور می‌شوند. تنها امتداد پرتوهای بازتابیده در پشت آینه به هم می‌رسد؛ بنابراین کانون این آینه مجازی است (صفحه‌های ۱۳۴ و ۱۳۵). پاسخ: گزینهٔ ۴

کار دوربین روزنه‌ای بر انتشار راست‌خط نور استوار است (صفحه‌های ۱۲۴ و ۱۲۵). برای یافتن جای تصویر یک نقطهٔ نورانی، خطی از آن نقطه تا روزنه رسم می‌کنیم و آن را تا کاغذ ادامه می‌دهیم. هنگامی که نقطهٔ نورانی بالاتر می‌رود، امتداد این خط در سوی دیگر روزنه، کاغذ را در نقطه‌ای پایین‌تر قطع می‌کند. در نتیجه تصویر به پایین جابه‌جا می‌شود. این تغییر جای تصویر ناشی از عبور نور در مسیر مستقیم است، نه بازتاب در روزنه. پاسخ: گزینهٔ ۳

در این مدل، لامپ نمایندهٔ خورشید، توپ کوچک نمایندهٔ ماه و کرهٔ بزرگ نمایندهٔ زمین است. در آرایش الف، توپ کوچک میان منبع نور و کره قرار دارد؛ پس جلوی بخشی از نور رسیده به کره را می‌گیرد و سایهٔ آن روی کره تشکیل می‌شود. این وضعیت با خورشیدگرفتگی مطابقت دارد. در آرایش ب، کره میان منبع نور و توپ است و سایهٔ کره روی توپ می‌افتد؛ بنابراین ماه‌گرفتگی مدل‌سازی می‌شود. هم‌راستایی به‌تنهایی نوع گرفتگی را مشخص نمی‌کند و ترتیب قرارگیری اجسام نیز اهمیت دارد (صفحهٔ ۱۲۶–۱۲۷). پاسخ: گزینهٔ 1

کدر بودن کاغذ به این معناست که نور از آن عبور نمی‌کند، نه اینکه از سطح آن بازتاب نمی‌شود (صفحهٔ ۱۲۵–۱۲۶). کاغذ نور مرئی تولید نمی‌کند و برای دیده شدن، نور چراغ را به چشم بازمی‌تاباند. همچنین سطح آن در مقیاس میکروسکوپی ناهموار است؛ بنابراین دسته‌پرتوهای موازی پس از برخورد به آن در جهت‌های گوناگون بازتاب می‌یابند و بازتاب نامنظم رخ می‌دهد (صفحهٔ ۱۲۷–۱۲۸). پاسخ: گزینهٔ 4

در آینهٔ تخت، فاصلهٔ تصویر تا آینه با فاصلهٔ جسم تا آینه برابر است؛ بنابراین تصویر کتاب در فاصلهٔ $12\,\mathrm{cm}$ پشت آینه قرار دارد (صفحهٔ ۱۳۰–۱۳۱). چون کتاب بین چشم و آینه است، فاصلهٔ چشم تا کتاب برابر است با $30-12=18\,\mathrm{cm}$. فاصلهٔ چشم تا تصویر کتاب نیز برابر است با $30+12=42\,\mathrm{cm}$. پس اختلاف خواسته‌شده برابر است با $42-18=24\,\mathrm{cm}$. پاسخ: گزینهٔ 2