سوال ۱۰ — سؤال ۱۰ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — مرداد ۱۴۰۳

الف) عرضی هستند و برای انتشار به محیط مادی نیاز ندارند.

ب) زیرا بازتاب از سطح دیوار پخشنده است.

پ) بیشتر می‌شود.

ت) $\dfrac{1}{2}$ برابر

الف) دو ویژگی مهم امواج الکترومغناطیسی:

• عرضی‌اند: میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی موج بر هم و بر جهت انتشار عمودند.
• به محیط مادی نیاز ندارند: برخلاف صوت، در خلأ هم منتشر می‌شوند (مثل نور خورشید که از خلأ فضا به ما می‌رسد).

(ویژگی دیگری که می‌شد نوشت: همهٔ آنها در خلأ با تندی یکسان نور، حدود $3\times10^8\ \mathrm{m/s}$، حرکت می‌کنند.)

ب) سطح دیوار در مقیاس طول موج نور صاف نیست و ناهموار است. وقتی باریکهٔ لیزر به آن می‌خورد، هر بخش کوچک سطح نور را در جهتی متفاوت بازمی‌تاباند؛ به این بازتاب پخشنده می‌گوییم. نور بازتابیده در همهٔ جهت‌ها پخش می‌شود و به چشم همهٔ دانش‌آموزان، در هر جای کلاس، می‌رسد. (اگر دیوار مثل آینه صاف بود، نور فقط در یک جهت بازمی‌تابید و فقط کسی که در آن راستا بود نقطه را روشن می‌دید.)

پ) بیشتر. چشمه هر جبههٔ موج را از جای تازهٔ خودش گسیل می‌کند. وقتی چشمه به جلو می‌رود، هر جبههٔ جدید را نزدیک‌تر به جبههٔ قبلی در جلوی خود می‌سازد؛ پس جبهه‌ها در جلوی چشمه به هم نزدیک‌تر و متراکم‌تر می‌شوند (طول موج کوتاه‌تر) و در پشت آن از هم دورتر می‌شوند. این همان اثر دوپلر است؛ شنونده‌ای که جلوی چشمه ایستاده صدا را زیرتر (با بسامد بیشتر) می‌شنود.

ت) $\dfrac{1}{2}$ برابر. A روی یک قله و B روی درهٔ بعدی است. فاصلهٔ افقی دو قلهٔ پشت سر هم برابر یک طول موج ($\lambda$) است و دره درست وسط دو قله قرار دارد؛ پس فاصلهٔ افقی قله تا درهٔ بعدی نصف طول موج است:

$$\Delta x_{AB} = \frac{\lambda}{2}$$