‫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☺‬