در کدام استان های کشورمان برای بهره برداری از آب های زیرزمینی بیشتر از کاریز استفاده می شود؟

پاسخ :

مهمترین قنات ها مربوط به استان یزد وشهرهای کم آب که دارای زمین شیب دار کوهستانی می باشند

وسایل و مواد: بشر، مقداری سرکه، یک عدد تخم مرغ
روش انجام آزمایش:
١ در بشر تا نیمه سرکه بریزید.
٢ یک تخم مرغ را در داخل آن قرار دهید.
٣ در طول روز مشاهدات خود را یادداشت و نتیجه گیری کنید.
آیا می توانید از این روش برای رسوب زدایی سماور استفاده کنید؟ چگونه؟

پاسخ :

بله سرکه یک اسید ضعیف است ومی تواند نمکهای آهکی را در خود حل کند – پوسته تخم مرغ از جنس سنگ اهک  ( کلسیم کربنات) است

در منزل خود به رسوب تشکیل شده در درون کتری یا سماور دقت کنید.
آیا می دانید منشأ آنها از کجاست؟
چگونه می توانیم آنها را از بین ببریم؟

پاسخ  :

نمک ها واملاح محلول در اب

– با سرکه

برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی باعث بروز چه مشکلاتی می گردد؟ علت آن را
توضیح دهید.

پاسخ :

سبب افت سطح ایستابی وخطر بی آبی –نشست زمین –ترک دیوارها –فشرده شدن خاک

پایین رفتن سطح ایستایی و خشک شدن چاه های آب از جمله مشکلات استفاده بی رویه از این آب هاست. چون مصرف زیاد ضخامت لایه آبدار را کم می کند. همچنین خالی شدن فضاهای خالی از آب امکان نشست زمین ها را نیز در پی خواهد داشت.

در استان محل سکونت شما، برای تأمین آب مصرفی بیشتر از آب های زیرزمینی
استفاده می شود، یا آب های سطحی؟ دلیل خود را در کلاس ارائه کنید.

پاسخ :

آب مصرفی در شهرهای بزرگبه علت آلودگی به فاضلاب اب سطحی وسد بهتر می باشد

کسانی که در تهران زندگی می کنند: بیشتر از آب های سطحی و سدها استفاده می کنند چون با وجودی که آب های زیرزمینی در تهران زیاد است ولی به خاطر اینکه در تماس با چاه های فاضلاب بوده برای آشامیدن مناسب نیست و مصارف کشاورزی و صنعتی دارد.

عمق سطح ایستابی، به چه عواملی بستگی دارد؟ توضیح دهید.

پاسخ  :

عمق سطح ایستابی به نفوذ پذیری خاک – میزان بارندگی سالانه وفصلی – میزان بهره برداری

یک ظرف شیشه ای را تا 3/4 با ماسه پر کنید؛ سپس تا نیمه درون آن آب بریزید.به دقت آن را مشاهده کنید و به پرسش های زیر پاسخ دهید.

١ در داخل ظرف چند منطقه مجزا وجود دارد؟

-سطح ایستابی-2-مرز سطح ایستابی -3- سطح اشباع

کدام منطقه را می توان به سفرهٔ آب زیرزمینی تشبیه کرد؟

منطقه ی پر از آب (منطقه ی اشباع)

الف- میزان فضا های خالی و نفوذپذیری را در دو شکل زیر با هم مقایسه کنید.

در شکل 2 خاک رس کم وماسه زیاد است فضای خالی زیاد و آب زیر زمینی بیشتر ولی در شکل الف با توجه به ذرات خاک که دارای ذرات رسبیشر وکمی ماسه است مانند خاک کشاورزی.

ب-کدام یک برای تشکیل ذخیرهٔ آب زیرزمینی مناسب تر است؟

نگه داری آب در خاک بیشتر است.

الف -   میزان فضا های خالی و نفوذپذیری را در دو شکل زیر با هم مقایسه کنید.
ب  - کدام یک برای تشکیل ذخیرهٔ آب زیرزمینی مناسب تر است؟

وسایل و مواد: بشر، استوانه مدرج، مقداری ماسه
روش انجام آزمایش:
١ یک بشر را از ماسه پر کنید.
٢ به وسیلهٔ استوانهٔ مدرج به آن آب اضافه کنید تا بشر از آب لبریز گردد.
٣ مقدار آب مصرفی را بر حسب سانتی متر مکعب یادداشت کنید.
4 حجم آب مصرف شده نشان دهندهٔ چیست؟

پاسخ :

حجم اب مصرف شده میزان فضای خالی ونفوذ پذیری خاک را نشان می دهد

الف -  افزون بر پوشش گیاهی و اندازهٔ ذره های تشکیل دهندهٔ زمین، شیب زمین نیز در
نفوذ آب به درون زمین تأثیر دارد؛ چگونه؟

پاسخ :

الف- هر چه شیب زمین زیاد تر باشد آب با سرعت بیشتری در زمین جاری می شود ونفوذ پذیری کم می شود

ب- زمین هایی که مقدار نفوذپذیری خاک آنها زیاد است، برای کشاورزی مناسب
نیستند. چرا؟

پاسخ :

 ب- باید زمین بتواند آب را در محدوده ریشه نگه دارد بهتر است

کمی به خاک شنی رس اضافه شود.

وسایل و مواد: لیوان یک بار مصرف
2 عدد، مقداری ماسه و رس
روش انجام آزمایش:
١ ته هر دو لیوان یک سوراخ ایجاد کنید.
٢ یکی از لیوان ها را با ماسه و دیگری را
٣__ حجم(. _
با خاک رس پر کنید)حدود ٤
٣ در هر یک از لیوان ها مقدار یکسان آب
اضافه کنید.
٤ آب از کدام لیوان زودتر خارج می شود؟
نتیجهٔ مشاهده ها را در گروه خود به بحث
بگذارید.

پاسخ :

میزان نفوذ پذیری خاک به انداره ذرات وتعداد فضای خالی ونحوه ارتباط فضای خالی دارد

در شن وماسه نفوذ پذیری بیشتر است.

 مقدار نفوذ آب را به درون زمین در دو دامنهٔ شکل زیر با هم مقایسه کنید و دربارهٔ دلیل خود بحث کنید.
 احداث سد در کدام دامنه بیشتر مورد نیاز است؟ دلیل خود را ذکر کنید.

پاسخ :

اگر شیب زمین زیاد باشد مقدار نفوذ آب کم واگر درخت کاری شود میزان نفوذ اب زیاد شده نوع خاک ومیزان رس یا ماسه نیز در نفوذ پذیری خاک تاثیر دارد

ب- اگر بر اساس نیاز بخواهیم پاسخ دهیم دامنه ب چون بدون گیاه است بهتر است سد زده شود

یک عدسی واگرا را در فاصله های مختلف از یک جسم بگیرید. با توجّه به
ویژگی های تصویری که در عدسی واگرا می بینید، عبارت زیر را کامل کنید.
تصویر همهٔ اجسام در عدسی واگرا ……… از جسم و نسبت به جسم ……… است.

پاسخ :

کوچک تر از جسم و نسبت به جسم مستقیم

شکل زیر دو عدسی همگرا و واگرا را نشان می دهد که یک دسته پرتو موازی نور به آنها تابیده
شده است. با توجه به شیوهٔ شکست نور، دلیل نام گذاری همگرا و واگرا بودن این عدسی ها را
توضیح دهید.

پاسخ :

در عدسی همگرا نور به سمت ضخامت بیشتر شیشه هدایت می شود.

در عدسی واگرا نور به سمت خارج هدابت می شود.

فعالیت در عدسی واگرا تصویر گوچکتر ومستقیم ومجازی دیده می شود.

در پاشندگی نور سفید توسط منشور، کدام یک از رنگ های نور، بیشتر و کدام یک کمتر شکسته
شده است؟

پاسخ :

بیشترین شکست مربوط به نور بنفش وکمترین شکست مر بوط به نور قرمز است.

نور قرمز انحراف کمتری داشته و کمتر شکسته شده است ولی نور بنفش بیشترین انحراف و شکست را داشته است

مطلب مرتبط:

چگالی نوری یک ماده، میل اتم های آن ماده برای نگهداری انرژی موج نور به صورت نوسان الکترون اتم های آن ماده است؛ قبل از گسیل مجدد که به صورت یک اغتشاش مغناطیسی جدید است. موج نور با سرعت ۳ × ۱۰ ۸ m/s در خلأ حرکت می کند. هنگام گذر از یک ماده، سرعت موج نور کمتر از c است. مقدار ضریب شکست n)) برای یک محیط خاص، در واقع چگالی نوری آن محیط را تعیین می کند. موادی که ضریب شکست بالاتری دارند

انرژی نورانی جذب شده را قبل از گسیل مجدد به فضای خالی بین اتمی، مدت زمان بیشتری نگه می دارند. هر چه بسامد موج نور با بسامد تشدید الکترون های ماده، هم خوانی بیشتری داشته باشد، چگالی نوری بیشتر و در نتیجه ضریب شکست بزرگتر خواهد بود. سرعت نور در این مواد، بیشتر کاهش خواهد یافت.

نور بنفش، سرعتش کمتر است به دلیل این که فرآیند جذب و گسیل بیشتر طول می کشد در نتیجه نور بنفش بیشتر از نور قرمز می شکند. اگر نور سفید به اولین مرز منشور مثلثی برسد، اندکی به رنگ های طیف تشکیل دهنده اش تجزیه می شود. اما پس از رسیدن به مرز دوم جداسازی بیشتر شده و پاشندگی نور سفید به وضوح قابل مشاهده است.

زاویه انحراف

میزان شکست کلی حاصل از عبور از یک منشور به زاویه انحراف معروف است که با دلتا نمایش می دهند. زاویه انحراف، زاویه بین پرتو فرودی است که به وجه اول منشور برخورد می کند و پرتو شکسته شده که از وجه دوم منشور خارج می شود. زاویه انحراف برای طیف های مختلف نور سفید متفاوت است، زیرا مقدار خمیدگی برای طیف های مختلف نور سفید که دارای طول موج های متفاوت می باشند، فرق می کند. زاویه ی انحراف برای طول موج های مختلف، متفاوت است.

الف( جاهای خالی را با توجّه به شکل 5 و پدیدهٔ شکست نور پرکنید.
باریکهٔ نور هنگام ورود از هوا به منشور، طوری شکسته می شود که به خط عمود ……… شود.
همچنین هنگام خروج باریکهٔ نور از منشور به هوا، طوری شکسته می شود، که از خط عمود
……… شود.

پاسخ :

نقطه چین اول  :  نزدیک می شود 

نقطه چین دوم  :دور می شود

درون کاسه یا لیوان کدری که روی میز قرار دارد، سکه ای بیندازید. یکی از
افراد گروه مطابق شکل الف آنقدر از میز دور شود تا بتواند سکه را درست از لبهٔ کاسه ببیند.
سپس از دوست خود بخواهید تا کمی عقب تر برود، به طوری که سکهٔ درون کاسه را نبیند
)شکل الف(. اکنون به آرامی درون کاسه آب بریزید )شکل ب( تا دوستتان دوباره سکه را ببیند.
علت دیده شدن سکه را در گروه خود به بحث بگذارید و نتیجه را به کلاس گزارش کنید.

پاسخ :

در حالت اول،  یک  محیط هوا وجود دارد وشکستی نداریم ولی در حالت دوم نور هنگام خارج شدن از اب ووارد شدن به هوا می شکند واز خط عمود دور می شود دراثر شکست نور سکه دیده می شود.

شکل روبه رو مسیر پرتو نوری را در دو محیط شفاف
متفاوت نشان می دهد. با ذکر دلیل بیان کنید کدام یک از
دو محیط رقیق تر است.

پاسخ :

 محیط اول غلیظ تر از محیط دوم است چون از خط عمود فرضی  دور شده است.

هدف آزمایش: بررسی شکست نور در یک تیغهٔ شیشه ای
مواد و وسایل: چراغ قوه یا لیزر مدادی، تیغهٔ شیشه ای
روش اجرا:
۱ تیغهٔ شیشه ای را روی سطح میز قرار دهید و باریکهٔ نور
را به طور عمود بر یکی از وجوه آن بتابانید )شکل الف(.
۲ با توجه به مسیر باریکهٔ نور پس از عبور از تیغهٔ
شیشه ای، امتداد باریکهٔ نور را در شکل الف کامل کنید.
۳ آزمایش را برای حالتی که مطابق شکل ب تیغهٔ
شیشه ای اندکی چرخیده است، انجام دهید. با توجّه به نتیجهٔ
آزمایش، امتداد باریکهٔ نور را روی شکل ب کامل کنید.

پاسخ  :

نور عمود بر سطح شکسته نمی شود.

پرتو خروجی موازی پرتو ورودی خواهد بود.

با توجه به شکل های ۶ و ۷ توضیح دهید پدیدهٔ خورشیدگرفتگی را افراد بیشتری می بینند یا
پدیدهٔ ماه گرفتگی را؟

پاسخ :

ماه گرفتگی

زیرا ماه گرفتگی در بخش عظیمی از کره زمین اتفاق می افتد .و از سویی خورشید گرفتگی به ندرت اتفاق می اقتد و زمانی رخ می دهد که تنها بخشی از مردم می توانند به سختی آن را ببینند .

الف( چند جسم مسطح کدر را به طور جداگانه مقابل یک لامپ یا شمع
روشن بگیرید و به سایهٔ تشکیل شده توسط هرکدام روی پرده )یا دیوار کلاس( که هم راستا با
صفحه جسم باشد توجه کنید. آیا شکل سایهٔ هر جسم با خود جسم مشابه است؟ برای پاسخ خود
دلیل کافی به کلاس درس ارائه دهید.
ب( از پشت یک تکه مقوا، یک ورقهٔ شیشه ای تمیز و یک کاغذ پوستی، به یک شمع یا لامپ
روشن نگاه کنید و نتیجه را به کلاس درس گزارش دهید.

پاسخ :

سایه مشابه جسم است البته بنا به فاصله کوچک تر یا بزرگتر شده است.

به اجسام از پشت شیشه کاملا مشخص هستند زیرا نور بخوبی از آن عبور می کند.

اما کاغذ پوستی نیمه شفاف است نور هنگام عبور بطور نامنظم پخش می شود وجسم بطور واضح دیده نمی شود.

اگر نور مستقیم منتشر نشود منطقه سایه واضح نبوده وسایه مشابه جسم  نخواهد بود.

آزمایشی طراحی و اجرا کنید که به کمک آن بتوان نشان داد نور در خط
راست منتشر می شود.

پاسخ :

اگر صفحه را جابجا کنیم روزنه در مسیر مستقیم نور قرار نگرفته  نوری به چشم ما نمی رسد نتیجه می گیریم نور به خط راست منتشر می شود  .

اتاق تاریک دور بین عکاسی ساده در اتاق تاریک که شبیه دور بین عکاسی قدیمی کار می کند ثصویر ایجاد شده در کاغذ پوستی وارونه ومشابه جسم   می باشد البته بنا به فاصله کوچکترووارونه خواهد بود.

توضیح دهید چگونه تشکیل سایه می تواند دلیلی بر انتشار نور به خط راست باشد.

پاسخ :

اگر از جسم کدر نوری را از خود عبورندهد در پشت جسم منطقه ی تاریکی خواهیم داشت که سایه گفته می شوداگر نور مستقیم منتشر نشود سایه ی واضحی نخواهیم داشت.

در یک محیط شفاف نور به خط راست منتشر می‌شود. بنابراین هر پرتو نور را با یک خط راست و پیکانی بر روی آن  که جهت انتشار نور را مشخص می‌کند، نشان می‌دهیم

اگر یک جسم کدر مقابل یک چشمه نور قرار داده شود پشت آن فضای تاریکی ایجاد می‌شود که به آن سایه می‌گویند

هرگاه یک جسم  کدر را مقابل یک چشمه‌ی نور گسترده قرار دهیم‌، اطراف سایه، ناحیه‌ای نیمه روشن ایجاد می‌شود که به آن نیم سایه می‌گویند

 هرگاه ماه زمین و خورشید در یک راستا باشند و ماه بین زمین و خورشید قرار گیردسایه‌ی ماه روی زمین می افتد و ناحیه‌‌ای از زمین که در سایه‌ی ماه قرار می‌گیرد،تاریک می‌شود

این پدیده را خورشیدگرفتگی (کسوف) می‌نامند . افرادی که در ناحیه‌ی سایه قرار می‌گیرند، خورشید گرفتگی را کامل می‌بینند . ولی افرادی که در ناحیه‌ی
نیم سایه قرار دارند، می‌توانند بخشی از خورشید را ببینند یعنی برای آن‌ها خورشید گرفتگی جزئی است

هرگاه ماه، زمین و خورشید در یک راستا باشند و زمین بین ماه و خورشید قرار گیرد، سایه‌ی زمین ماه را فرا می‌گیرد، بنابراین ماه قابل رؤیت نیست. این پدیده را ماه گرفتگی(خسوف) می نامند

در یک اتاق نسبتاً تاریک، ابتدا نور چراغ قوه یا لیزر را به سطح یک آینه و
سپس به سطح دیوار بتابانید، تفاوت بازتاب نور را از این دو سطح باهم مقایسه کنید. این فعالیت را به
کمک دو قطعه فویل آلومینیمی، یکی با سطح کاملاً صاف و دیگری با سطح چروکیده، انجام دهید.

پاسخ :

در آینه و الومینیم صاف نور باز تاب منظم دارد ونور بطور منظم  وواضح روی سطحی دیده می شود ولی در سطح دیوار والومینیم چروکیده باز تاب نامنظم بوده ونور پخش شده وبخوبی دیده نمی شود.