2 מספר – פרקי בחירה בחינת מתכונת ב אור וקרינה

‫בחינת מתכונת בפרקי בחירה – מספר ‪2‬‬
‫פתור שאלה אחת מהשאלות ‪ 1-2‬ושאלה אחת מהשאלות ‪3-4‬‬
‫לכל שאלה ‪.50%‬‬
‫משך הבחינה ‪ 90‬דקות‪.‬‬
‫חומר עזר מותר – מחשבון ונוסחאון של בגרות‪.‬‬
‫אור וקרינה‬
‫שאלה מספר ‪1‬‬
‫נר דולק מוצב בין מראה כדורית קעורה ומסך מפזר‪ ,‬כך שתמונתו החדה נוצרת על גבי המסך‪.‬‬
‫תמונת הנר מוגדלת פי ‪ .2‬המרחק בין המראה והמסך הוא ‪. 90cm‬‬
‫א‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫ה‪.‬‬
‫מהו מרחק הנר מהמראה? )‪ 10‬נק'(‬
‫מהו מוקד המראה? )‪ 5‬נק'(‬
‫מהו רדיוס העקמומיות של המראה? )‪ 5‬נק'(‬
‫שרטט בקנה מידה את מהלך הקרניים ליצירת הדמות על המסך‪ 10) .‬נק'(‬
‫האם ישנו מקום נוסף בו ניתן להציב את העצם ולקבל דמות על המסך? אם לא הסבר‬
‫מדוע‪ ,‬אם כן מצא את ההגדלה במצב זה‪ 10) .‬נק'(‬
‫מכסים את חציה העליון של המראה‪ .‬האם תיווצר דמות על המסך במצב זה? אם לא‬
‫הסבר מדוע‪ ,‬אם כן קבע האם יהיו הבדלים בין הדמות במצב זה לדמות המקורית‪.‬‬
‫)‪ 10‬נק'(‬
‫שאלה מספר ‪2‬‬
‫על טייס להנחית מטוס בבטחה ביום סגרירי במיוחד בו הראות לקויה מאד‪ .‬כדי לעזור לו‬
‫במשימתו קיימת בשדה התעופה מערכת הנחתה המבוססת על התאבכות משני מקורות‬
‫של שני גלי רדיו‪ .‬להלן תיאור המערכת והשימוש בה‪.‬‬
‫‪y‬‬
‫‪A1‬‬
‫•‬
‫‪40 m‬‬
‫‪•A2‬‬
‫תרשים א'‬
‫שני משדרי רדיו ‪ A1‬ו‪ A2 -‬המרוחקים זה מזה ‪ 40‬מטרים משדרים גלי רדיו זהים וקוהרנטיים‬
‫בתדירות של ‪ .30 MHz‬המשדרים ממוקמים בקצה מסלול הנחיתה כמתואר בתרשים א'‪.‬‬
‫כאשר המקלט במטוס קולט עצמת שידור מקסימאלית משמשת עובדה זו סימן לכך‬
‫שהמטוס נע במסלול הנכון לקראת נחיתה‪.‬‬
‫א‪ .‬חשב את אורך הגל של גלי הרדיו המשודרים‪ 8) .‬נק'(‬
‫ב‪ .‬הסבר מהם התנאים ליצירת תמונת התאבכות‪ 6) .‬נק'(‬
‫ג‪ .‬תרשים ב' מתאר בקירוב את תבנית ההתאבכות המתקבלת‪ .‬עבור הנקודות‬
‫‪ ,B1, B2, B3‬האם מקלט הרדיו יקלוט עצמה מקסימאלית‪ ,‬מינימאלית או עצמת‬
‫ביניים‪) .‬שים לב –‪ B3‬נמצאת בדיוק באמצע המרחק שבין שני קוים שחורים( ‪.‬‬
‫)‪ 16‬נק'(‬
‫נמק‪.‬‬
‫‪A1‬‬
‫‪B2‬‬
‫•‬
‫‪B1‬‬
‫‪• A2‬‬
‫תרשים ב'‬
‫ד‪.‬‬
‫ה‪.‬‬
‫‪B3‬‬
‫נניח שהמטוס "ננעל" על‬
‫מקסימום לא נכון וטס לאורך‬
‫הפס הראשון שמעל לפס המרכזי‪.‬‬
‫• ‪A1‬‬
‫‪Y‬‬
‫מה יהיה מרחקו האופקי של‬
‫• ‪A2‬‬
‫המטוס )‪ , (Y‬שהוא מרחק‬
‫הסטייה מהמסלול הנכון שלו‪,‬‬
‫‪L‬‬
‫כשהוא נמצא במרחק‬
‫תרשים ג'‬
‫‪ L = 2000m‬מהמשדרים‪) .‬ראה‬
‫תרשים ג'(‪ 12) .‬נק'(‬
‫ניתן "להודיע" לטייס שמסלולו שגוי על ידי כך שמשדרים גלים ב‪ 2-‬תדירויות‬
‫שונות ‪ ,‬למשל ‪ 30 MHz ,‬ו‪ 33 MHz -‬מכל משדר ומתקינים על המטוס שני מקלטים‬
‫המכוונים לקליטת אחד האותות כ"א‪ .‬הסבר כיצד שידור שני האותות משפרת‬
‫את מערכת ההנחתה‪ 8) .‬מק'(‬
‫פיזיקה מודרנית‬
‫שאלה מספר ‪3‬‬
‫על פי מודל בוהר‪ ,‬האנרגיה של האלקטרון באטום מימן נתונה בנוסחה‪:‬‬
‫א‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫ה‪.‬‬
‫מהי האנרגיה של ארבע הרמות הקרובות ביותר לגרעין? )‪ 8‬נק'(‬
‫שרטט את הרמות שחישבת‪ ,‬בקנה מידה‪ .‬הסבר‪ ,‬בעזרת התרשים‪ ,‬את הספקטרום הקווי‬
‫של המימן‪ 10) .‬נק'(‬
‫אטום מימן בולע פוטון וכתוצאה מכך עובר ממצב היסוד לרמה הראשונה המעוררת‪.‬‬
‫מהי האנרגיה של הפוטון ? )‪ 10‬נק'(‬
‫מהו אורך הגל שפולט אטום המימן המעורר בחוזרו לרמת היסוד? )‪ 10‬נק'(‬
‫סדרת בלמר מורכבת מקווים שאטום מימן מעורר פולט כשהוא חוזר למצב ‪ .n=2‬מהו‬
‫אורך הגל המרבי של הקווים מהסדרה זו? מהו אורך הגל המינמאלי? )‪ 12‬נק'(‬
‫‪λ = 850A 0‬‬
‫ו‪.‬‬
‫פוטון בעל אורך גל של‬
‫לאטום המימן‪ 5) .‬נק'(‬
‫ז‪.‬‬
‫אלקטרון בעל אנרגיה קינטית של ‪ 14.6ev‬פוגע באטום המימן‪ .‬תאר מה יקרה לאטום‬
‫המימן ומה יקרה לאלקטרון הפוגע לאחר ההתנגשות? )‪ 5‬נק'(‬
‫פוגע באטום המימן‪ .‬תאר מה יקרה כתוצאה מכך‬
‫שאלה מספר ‪4‬‬
‫האיזוטופ הרדיואקטיבי יוד‪ 128-‬משמש לאבחנה וטיפול רפואי בבעיות בבלוטת התריס‪.‬‬
‫במדידות התפרקות רדיואקטיבית שנעשו בדגימה של יוד‪ 128-‬נתקבלו התוצאות הבאות‪:‬‬
‫קצב התפרקות )‪(Bq‬‬
‫זמן לאחר הכנת‬
‫הדגימה )דקות(‬
‫‪392‬‬
‫‪4‬‬
‫‪161‬‬
‫‪36‬‬
‫‪65‬‬
‫‪68‬‬
‫‪27‬‬
‫‪100‬‬
‫‪11‬‬
‫‪132‬‬
‫א‪.‬‬
‫הוסף לטבלה עמודה של ‪ LnR‬ושרטט גרף של ‪ LnR‬למול הזמן‪ 10) .‬נק'(‬
‫ב‪.‬‬
‫הסבר מדוע הגרף המתקבל הינו גרף ליניארי‪ 5) .‬נק'(‬
‫ג‪.‬‬
‫מצא באמצעות הגרף את זמן מחצית החיים של האיזוטופ יוד‪ 10) .128-‬נק'(‬
‫ד‪.‬‬
‫כמה אטומי יוד‪ 128-‬היו בדגימה מיד בתום הכנתה? )‪ 15‬נק'(‬
‫ה‪ .‬היוד ‪I 128‬‬
‫‪53‬‬
‫מתפרק התפרקות‬
‫‪β‬‬
‫לגרעין של ‪ .Xe‬רשום את תהליך ההתפרקות‪ ,‬את‬
‫מספרו האטומי של ה‪ Xe-‬ואת מספר המסה שלו‪ 10) .‬נק'(‬
‫בהצלחה☺‬