Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Φωτόνιο ορμής μέτρου \[p_1\] σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ\] και το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματός του είναι \[4\, \%\]. Δεύτερο φωτόνιο ορμής μέτρου \[p_2=\frac{p_1}{2}\] σκεδάζεται επίσης με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο υπό ίδια γωνία σκέδασης \[φ\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του \[2^{ου}\] φωτονίου είναι:

\[ 4\, \% \]

\[ 2\, \% \]

\[ 8\, \% \]

\[ 1\, \% \]

2.

Σε μια σκέδαση Compton, φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{ 2mc }\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ=60^0\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος μεταξύ σκεδαζόμενου και προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ 100\, \% \]

\[ 200\, \% \]

\[ 50\, \% \]

\[150\, \%\]

3.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση \[Ι\] της ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα σώμα είναι:

διανυσματικό μέγεθος.

η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος και ανά μονάδα χρόνου που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

η ισχύς ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος και ανά μονάδα μήκους κύματος που εκπέμπει το σώμα με μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{ J }{ s } \].

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{J }{m^2 \cdot s}\].

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{ W }{ s \cdot m^2 } \].

4.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την υπόθεση de Broglie:

το φως εμφανίζει και σωματιδιακή συμπεριφορά.

μόνο στα σώματα του μακρόκοσμου αντιστοιχούν κύματα με μήκος κύματος \[ λ =\frac{h}{p}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck και \[p\] το μέτρο της ορμής των σωματιδίων.

κυματική συμπεριφορά παρουσιάζουν μόνο τα ηλεκτρόνια, τα νετρόνια και τα σωματίδια α που οι δέσμες τους παρουσιάζουν το φαινόμενο της περίθλασης.

ένα οποιοδήποτε σωμάτιο ορμής \[p\] είναι συνδεδεμένο με ένα κύμα με μήκος κύματος \[ λ =\frac{h}{p}\].

5.

Μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] φωτίζει την κάθοδο και φωτοηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ αυτήν με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ\] ενώ η τάση αποκοπής είναι \[V_0\]. Αν υποδιπλασιάσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, τότε η τάση αποκοπής τετραπλασιάζεται. Το έργο εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου της καθόδου είναι:

\[ φ=2K \]

\[ φ=\frac{K}{2} \]

\[ φ=3K \]

\[ φ = \frac{Κ}{3} \]

6.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Τα φαινόμενα που δεν μπορούσαν να ερμηνευτούν με την κλασική θεωρία είναι:

Η ακτινοβολία του μέλανος σώματος.

Η διάθλαση και η ανάκλαση του φωτός.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Τα γραμμικά φάσματα εκπομπής.

Το φαινόμενο της σκέδασης των ακτίνων Χ (φαινόμενο Compton).

7.

Φωτόνιο με ενέργεια \[Ε\] υφίσταται σκέδαση Compton με αρχικά πρακτικώς ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι \[φ\]. Αν \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό., η ενέργεια \[Ε'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

\[ Ε'=\frac{Ε\cdot mc^2}{mc^2+E(1-συνφ)} \]

\[ Ε'=\frac{Ε \cdot mc^2}{mc^2+2E(1-συνφ)}\]

\[ Ε' = \frac{Ε \cdot mc^2}{2mc^2+E(1-συνφ) } \]

8.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα της κινητικής ενέργειας των εξερχόμενων φωτοηλεκτρονίων από δύο διαφορετικές καθόδους \[(1)\, ,\, (2)\] σε συνάρτηση με τη συχνότητα μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας που προσπίπτει στη μεταλλική επιφάνειά τους. Το έργο εξαγωγής \[φ_2\] του μετάλλου της καθόδου \[(2)\] είναι:

2,3 eV

4,2 eV

4,5 eV,

5 eV

9.

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Κυματικές ιδιότητες μπορεί να εμφανίζει:

μια κινούμενη μπάλα ποδοσφαίρου.

ένα κινούμενο αυτοκίνητο στην εθνική οδό.

ένα κινούμενο πρωτόνιο.

μια δέσμη ακτίνων Χ.

ένα κινούμενο σωμάτιο α.

οποιοδήποτε κινούμενο υλικό σώμα.

μια δέσμη ορατού φωτός.

10.

Το σωμάτιο α (πυρήνας ηλίου) έχει μάζα \[m_α=4m_p\] και φορτίο \[q_α=2e\] όπου η \[m_p\] η μάζα και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Ένα σωμάτιο α και ένα πρωτόνιο επιταχύνονται απ’ την ηρεμία υπό την ίδια τάση \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_α\, ,\, λ_p\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie του σωματίου α και του πρωτονίου αντίστοιχα στο τέλος της επιτάχυνσής τους, τότε ο λόγος \[\frac{λ_α}{λ_p}\] είναι:

\[ \frac{\sqrt{2}}{4} \]

\[\frac{\sqrt{2}}{2} \]

\[ 2\sqrt{2} \]

11.

Οι κυματοσυναρτήσεις δυο ελευθέρων ηλεκτρονίων είναι αντίστοιχα οι \[(α)\] και \[(β)\] που απεικονίζονται στο παρακάτω σχήμα. Επιλέξτε την σωστή πρόταση.

Το ηλεκτρόνιο \[(α)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Το ηλεκτρόνιο \[(β)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Τα δυο ηλεκτρόνια έχουν την ίδια ταχύτητα

12.

Δύο μονοχρωματικές δέσμες ακτίνων Χ \[(1)\, ,\, (2)\] με μήκη κύματος \[λ_1\, ,\, λ_2\] αντίστοιχα με \[λ_1 > λ_2\] σκεδάζονται από πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια και υπό ίδια γωνία σκέδασης. Αν \[Κ_1\, ,\, Κ_2\] είναι οι κινητικές ενέργειες των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων ισχύει:

\[ Κ_1'=Κ_2' \],

\[ Κ_1' < Κ_2' \]

\[ Κ_1' > Κ_2' \]

13.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν μια μονοχρωματική ακτινοβολία πέσει σε μια επιφάνεια φτιαγμένη από Cs (καίσιο) και επιφέρει σ’ αυτήν εκπομπή ηλεκτρονίων, τότε η ίδια αυτή ακτινοβολία θα επιφέρει εκπομπή ηλεκτρονίων:

και σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια.

σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια που η τιμή της συχνότητας κατωφλίου είναι μεγαλύτερη απ’ αυτή που αντιστοιχεί στο καίσιο.

σε κάθε μεταλλική επιφάνεια που είναι φτιαγμένη από μέταλλο που το έργο εξαγωγής του έχει μικρότερη τιμή απ’ το έργο εξαγωγής του καισίου.

πιθανόν και σε μια μεταλλική επιφάνεια που το μέταλλό της έχει μεγαλύτερο έργο εξαγωγής απ’ το καίσιο αλλά τότε τα φωτοηλεκτρόνια θα βγουν με μικρότερη ταχύτητα απ’ την επιφάνεια αυτή απ’ την ταχύτητα με την οποία θα εξέλθουν απ’ την επιφάνεια του καισίου.

14.

Στο παρακάτω διάγραμμα της τάσης αποκοπής με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο μιας φωτοηλεκτρικής διάταξης έχουν φτιαχτεί με πειραματικές μετρήσεις και με σφάλμα μικρότερο του \[0,5\, \%\]. Με βάση τις δοθείσες τιμές του διαγράμματος η εξίσωση που συνδέει την τάση αποκοπής \[V_0\] με τη συχνότητα \[f\] είναι:

\[ V_0=4\cdot 10^{-15} f-1,5 \quad (S.I.) \]

\[ V_0 = 3,94f - 1,5 \quad (S.I.) \]

\[V_0=4 \cdot 10^{-15} f-1,44 \quad (S.I.) \]

15.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Για να δημιουργήσουμε ένα κυματοπακέτο συνθέτουμε με τη μέθοδο της υπέρθεσης ένα μεγάλο αριθμό αρμονικών κυμάτων που έχουν επιλεγμένα μήκη κύματος, πλάτη και φάσεις.

Από την υπέρθεση αρμονικών κυμάτων που τα μήκη κύματός τους έχουν μικρό εύρος δημιουργούμε κυματοπακέτα που είναι πιο εντοπισμένα στο χώρο.

Αν τα αρμονικά κύματα που η υπέρθεσή τους δημιουργεί το κυματοπακέτο είναι περισσότερα και έχουν πιο διασκορπισμένα μήκη κύματος, τότε το κυματοπακέτο που δημιουργείται είναι πιο εντοπισμένο στο χώρο.

Αν ένα σωματίδιο αντιπροσωπεύεται μόνο από ένα αρμονικό κύμα και όχι από κυματοπακέτο η θέση του στο χώρο είναι πλήρως απροσδιόριστη δηλαδή η αβεβαιότητά της είναι άπειρη.

Όσο πιο εντοπισμένο είναι το κυματοπακέτο ενός σωματιδίου στο χώρο, τόσο πιο μικρή αβεβαιότητα παρουσιάζει η ορμή της στον άξονα που διαδίδεται το κυματοπακέτο αυτό.

16.

Μαθητής πειραματίστηκε με τη φωτοηλεκτρική διάταξη και με τις τιμές που συγκέντρωσε έκανε το παρακάτω διάγραμμα της έντασης του φωτορεύματος με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ καθόδου-ανόδου όταν διατήρησε σταθερή τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Το διάγραμμα που έφτιαξε είναι σίγουρα λάθος γιατί:

Το ρεύμα συνεχώς αυξάνεται άρα ποτέ δε σταθεροποιείται.

Το ρεύμα έχει σταθερή ένταση για οποιαδήποτε τιμή.

Δεν γίνεται να έχω μηδενικό ρεύμα χωρίς η πολικότητα της τάσης καθόδου-ανόδου να αντιστραφεί ή αλλιώς δεν γίνεται η τάση να επιταχύνει τα ηλεκτρόνια ενώ αυτά να μην φτάνουν στην άνοδο και το ρεύμα να μηδενίζεται.

Η ένταση του φωτορεύματος είναι ανεξάρτητη της τάσης μεταξύ καθόδου-ανόδου.

17.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:

τα ηλεκτρόδια περικλείονται από σωλήνα υψηλού κενού ώστε να μην συγκρούονται τα φωτοηλεκτρόνια με τα μόρια του αέρα.

η κάθοδος έχει πολύ μικρότερη επιφάνεια απ’ την άνοδο.

η κάθοδος είναι επιστρωμένη με αλκαλιμέταλλο.

η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μπορεί να μεταβληθεί αλλά όχι ν’ αντιστρέψει την πολικότητά της.

η αλλαγή της τάσης γίνεται με μια ποτενσιομετρική διάταξη.

18.

Σύμφωνα με την υπόθεση de Broglie σε κάθε κινούμενο σώμα αντιστοιχεί ένα κύμα. Ο λόγος που δεν έχει εφαρμογή στα φαινόμενα καθημερινής ζωής είναι επειδή

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι πολύ μικρό

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι πολύ μεγάλο

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι μικρό

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι μεγάλο

19.

Φωτόνιο έχει ενέργεια \[Ε=mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός. Το φωτόνιο σκεδάζεται με αρχικά ακίνητο ηλεκτρόνιο και του μεταφέρει το \[\frac{1}{3}\] της κινητικής του ενέργειας. Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

20.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα, από την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στη φωτοηλεκτρική διάταξη εξαρτάται:

η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων.

η μέγιστη σταθερή ένταση του φωτορεύματος.

το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\].

ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται απ’ την κάθοδο σε ορισμένο χρονικό διάστημα.

21.

Σε μια σκέδαση Compton η μεταβολή του μήκους κύματος του προσπίπτοντος με το σκεδαζόμενο φωτόνιο είναι \[ Δλ = λ'-λ =\frac{3}{2} \frac{ h}{mc} \]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ φ=60^0 \],

\[ φ=90^0 \],

\[ φ=120^0 \],

\[ φ = 145^0 \].

22.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι κυματικές ιδιότητες της ύλης εκδηλώνονται:

για όλα τα σώματα που έχουν ορμή και στο μακρόκοσμο και στο μικρόκοσμο.

μόνο για τα σώματα του μακρόκοσμου.

μόνο για σωμάτια ατομικής και υποατομικής κλίμακας.

για σωμάτια που έχουν ταχύτητες συγκρίσιμες με την ταχύτητα του φωτός.

23.

Δύο φορτισμένα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] εκτελούν ομαλή κυκλική κίνηση μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητες μέτρων πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός και ακτίνες κυκλικής τροχιάς \[R_1\, ,\, R_2\] αντίστοιχα με \[R_1 > R_2 \]. Τα σωματίδια έχουν ίσες κατά μέτρο στροφορμές ως προς άξονες κάθετους στις κυκλικές τροχιές που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα μήκη κύματος de Broglie \[λ_1\, ,\, λ_2\] των δύο σωματιδίων είναι:

\[ λ_1 = λ_2 \]

\[ λ_1 < λ_2 \]

\[ λ_1 > λ_2 \]

χρονικά μεταβαλλόμενα.

24.

Η συνθήκη κανονικοποίησης επιβάλλεται:

απ’ την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg.

απ’ την αρχή διατήρησης της ενέργειας.

απ’ το γεγονός ότι η πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο κάπου στο χώρο είναι ίση με τη μονάδα.

όλα τα παραπάνω.

25.

Το ηλεκτρόνιο ενός ατόμου του υδρογόνου παραμένει σε μια κατάσταση για \[10^{-8} s\] πριν βρεθεί σε μια άλλη κατάσταση με την ταυτόχρονη εκπομπή ενός φωτονίου. Η ελάχιστη αβεβαιότητα στην ενέργεια του \[ΔΕ\] είναι: (Δίνεται \[ \frac{h}{2π}≃10^{-34}\, J\cdot s \, ,\, 1eV=1,6 \cdot 10^{-19} eV\])

\[ 2,6 \cdot 10^{-7}\, eV \]

\[ 3,6 \cdot 10^{-8} \, eV \]

\[ 6,25 \cdot 10^{-8} \, eV \]

26.

Φωτόνιο των ακτίνων Χ έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{mc}\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης είναι \[φ=60^0\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος \[λ'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

\[\frac{h}{mc} \]

\[ \frac{ 2h }{ mc } \]

\[ \frac{3h}{mc } \],

\[ \frac{3h }{ 2mc } \].

27.

Οι παρακάτω κυματομορφές \[(1)\, , \, (2)\, , \, (3)\, ,\, (4)\] αντιστοιχούν σε τέσσερα αντίστοιχα σωματίδια που κινούνται στον άξονα \[x' x\].

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η ορμή του σωματιδίου \[1\] μπορεί να μετρηθεί με απόλυτη ακρίβεια.

Πιο καλά εντοπισμένο στο χώρο είναι το σωματίδιο \[1\].

Για τις αβεβαιότητες των μετρήσεων των ορμών των σωματιδίων στον άξονα \[x' x\] ισχύει: \[Δp_{x_4} > Δp_{x_3} > Δp_{x_2} > Δp_{x_1 }\].

Η αβεβαιότητα στην ορμή του σωματιδίου \[4\] είναι μηδενική.

Το σωματίδιο \[1\] εμφανίζει πιο έντονα την κυματική του οντότητα.

Τα σωματίδια \[ 2 \, , \, 3 \, , \, 4\] έχουν διαφορετική απροσδιοριστία στην μέτρηση της θέσης αλλά ίδια στη μέτρηση της ορμής τους στον άξονα \[x' x\].

28.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Το φως σύμφωνα με την κλασική θεωρία του Maxwell είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο το φως συμπεριφέρεται σαν ένα ρεύμα σωματιδίων.

Στο φαινόμενο της συμβολής και της περίθλασης, το φως εμφανίζει σωματιδιακή φύση.

Η ορμή \[p\] ενός φωτονίου δίνεται απ’ τη σχέση \[p=h\cdot λ\] όπου \[λ\] το μήκος κύματος του φωτονίου και \[h\] η σταθερά του Planck.

Η σύγχρονη φυσική κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το φως αποτελείται από σωματίδια που είναι τα φωτόνια.

29.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Ένα άτομο εκπέμπει ακτινοβολία όταν βρίσκεται σε μια διεγερμένη κατάσταση.

Το άτομο εκπέμπει ένα φωτόνιο όταν μεταβεί από μια διεγερμένη κατάσταση στη θεμελιώδη με ένα «κβαντικό άλμα».

Το εύρος των φασματικών γραμμών μπορεί να εξηγηθεί απ’ την αρχή της αβεβαιότητας για την ενέργεια ενός συστήματος.

Όσο μικρότερο χρόνο μένει το άτομο σε μια διεγερμένη κατάσταση τόσο μεγαλύτερη αβεβαιότητα έχουμε για την ενέργεια της κατάστασης αυτής.

Ο μέσος χρόνος στην οποία ένας μεγάλος αριθμός διεγερμένων ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία είναι της τάξης του \[10^{-8}\, s\].

Όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος παραμονής των ατόμων σε μια διεγερμένη κατάσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος συχνοτήτων που παρουσιάζει η φασματική γραμμή που οφείλεται στην αποδιέγερσή τους στη θεμελιώδη κατάσταση.

30.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στο διάγραμμα της έντασης της θερμικής ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] (διάγραμμα αφετικής ικανότητας) ενός μέλανος σώματος το \[λ_{max}\]:

είναι το ίδιο για ένα μέλαν σώμα από συγκεκριμένο υλικό σε οποιαδήποτε θερμοκρασία το σώμα αυτό βρίσκεται.

αυξάνεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του σώματος.

είναι ίδιο για δύο μελανά σώματα διαφορετικών υλικών που βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.

το μέγιστο μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος τετραπλασιάζεται αν τετραπλασιάσουμε τη θερμότητα του μέλανος σώματος.

Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

Σχετικά με εμάς

Πανελλαδικές

Πρόσθετες Παροχές

Επικοινωνία

Πρότυπα

Α’ Γυμνασίου

Β’ Γυμνασίου

Γ’ Γυμνασίου

Α’ Λυκείου

Β’ Λυκείου

Γ’ Λυκείου

Απόφοιτοι

Ιδιαίτερα

Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

Ας μιλήσουμε!