Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Σε μια σκέδαση Compton το προσπίπτον φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{2h}{mc}\] και το σκεδαζόμενο έχει μήκος \[\frac{3h}{mc}\]. Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90 ^ 0 \]

\[ 120 ^ 0 \]

\[ 180 ^ 0 \]

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.

Δύο δέσμες ακτίνων Χ με μήκη κύματος \[λ_1\, ,\, λ_2\] \[(λ_1 > λ_2 )\] αντίστοιχα σκεδάζονται με πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Η γωνία σκέδασης και των δύο δεσμών είναι ίδια. Η ενέργεια του κάθε σκεδαζόμενου φωτονίου της δέσμης \[(1)\] είναι \[Ε_1'\] και της δέσμης \[(2)\] \[Ε_2'\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για τις ενέργειες \[Ε_1'\, ,\, Ε_2'\] ισχύει:

\[ Ε_1' > Ε_2' \]

\[ Ε_1' = E_2' \]

\[ Ε_1' < E_2' \]

ότι η σχέση τους εξαρτάται απ’ τη γωνία \[φ\]

4.

Φωτόνιο με ενέργεια \[Ε=mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός χτυπάει σε στόχο από γραφίτη και παθαίνει δύο διαδοχικές σκεδάσεις σε πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Η ελάχιστη ενέργεια που θα έχει το φωτόνιο μετά και τη δεύτερη σκέδαση είναι:

\[ \frac{E}{2} \]

\[ \frac{Ε}{4} \]

\[ \frac{Ε}{5} \]

\[0 \].

5.

Σε μια σκέδαση Compton ένα φωτόνιο ακτίνων Χ ενέργειας \[Ε\] προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο, ενώ το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει ενέργεια ίση με το \[75\, \%\] της \[Ε\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η κινητική ενέργεια \[Ε_e\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι:

\[ Ε_e = \frac{1}{4} E \]

\[ Ε_e = \frac{3}{4 } E \]

\[ E_e = \frac{E}{2 } \]

μη υπολογίσιμη γιατί δεν γνωρίζουμε το ποσοστό απώλειας ενέργειας του συστήματος φωτονίου- ηλεκτρονίου κατά τη σκέδαση.

6.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η ενέργεια στη θεμελιώδη κατάσταση ενός ατόμου έχει απροσδιοριστία:

άπειρη γιατί ο χρόνος που το άτομο παραμένει στην κατάσταση αυτή είναι θεωρητικά άπειρος.

μηδενική αφού το άτομο μένει στην κατάσταση αυτή για θεωρητικά άπειρο χρόνο.

έχει πεπερασμένη τιμή αλλά όχι μηδενική.

δεν εξαρτάται απ’ το χρόνο παραμονής του ατόμου στην κατάσταση αυτή.

7.

Σε δύο διαφορετικά μέταλλα \[(1)\, ,\, (2)\] ρίχνουμε την ίδια μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f=3f_{01}\] όπου \[f_{01}\] η συχνότητα κατωφλίου του μετάλλου \[(1)\]. Τα φωτοηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ το μέταλλο \[(1)\] με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K_1\] ενώ απ’ το μέταλλο \[(2)\] με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ_2 = \frac{K_1}{2}\]. Για τα έργα εξαγωγής \[φ_1\, ,\, φ_2\] των δύο μετάλλων αντίστοιχα ισχύει:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{2} \]

\[ φ_1=2φ_2 \]

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{3} \]

\[ φ_1=3φ_2 \]

8.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν η θέση ενός ηλεκτρονίου είναι μετρημένη με ακρίβεια \[100\%\] στον άξονα \[x' x\] τότε η τιμή της ορμής του στον ίδιο άξονα και την ίδια στιγμή:

είναι πλήρως ακριβής.

έχει μια πεπερασμένη αβεβαιότητα \[Δp_x\].

έχει άπειρη αβεβαιότητα.

έχει ακρίβεια που εξαρτάται απ’ το όργανο μέτρησης.

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση της ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[I(λ)\] ενός μέλανος σώματος:

εξαρτάται μόνο απ’ τη θερμοκρασία.

εξαρτάται απ’ το υλικό που είναι φτιαγμένο το σώμα.

εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του σώματος και απ’ το μήκος κύματος της ακτινοβολίας.

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{W}{m^3} \] .

10.

Στα παρακάτω διαγράμματα \[ (1) \, ,\, (2)\] φαίνονται τα κυματοπακέτα \[ (1) \, ,\, (2)\] που συνοδεύουν δύο ανεξάρτητα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\]. (Ισχύει \[Δx_2 < Δx_1\])

Σε μια ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης και της ορμής στον άξονα του κάθε σωματιδίου οι αβεβαιότητες της ορμής του είναι \[Δp_{1_x}\, ,\, Δp_{2_x}\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Οι μετρήσεις των θέσεων των δύο σωματιδίων στον άξονα \[x' x\] έχουν αβεβαιότητα μηδέν.

Οι αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x}\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι άπειρες.

Οι αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x }\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι πεπερασμένες και ισχύει \[Δp_{1_x} > Δp_{2_x}\].

Οι αβεβαιότητες των ορμών \[Δp_{1_x }\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι πεπερασμένες και ισχύει \[Δp_{1_x } < Δp_{2_x }\].

Ισχύει για τις αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x }=Δp_{2_x}\].

11.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το φυσικό εύρος συχνοτήτων μιας φασματικής γραμμής που δημιουργείται από την αποδιέγερση ενός ατόμου από μια διεγερμένη κατάσταση στη θεμελιώδη με ένα άλμα:

είναι ανάλογο του μέσου χρόνου \[Δt\] παραμονής που μεγάλος αριθμός διεγερμένων ατόμων εκπέμπουν ακτινοβολία κατά τη συγκεκριμένη αποδιέγερση.

είναι αντίστροφα ανάλογο του \[Δt\] αυτού.

μπορεί να είναι μηδενικό.

έχει ελάχιστη τιμή ίση με \[16\, Mhz\].

δεν εξαρτάται απ’ το μέσο χρόνο παραμονής των ατόμων στη συγκεκριμένη διεγερμένη κατάσταση.

12.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Μέλαν σώμα καλείται το σώμα:

που απορροφά όλες τις συχνότητες του λευκού φωτός, αλλά όχι αυτές που έχουν μήκη κύματος μικρότερα του λευκού φωτός όπως οι υπεριώδεις.

που απορροφά όλες τις συχνότητες των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών εκτός απ’ αυτές που ανήκουν στο ορατό φως.

που απορροφά όλες τις συχνότητες όλου του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

που απορροφά όλες τις συχνότητες των ορατών και των υπεριωδών ακτίνων αλλά όχι αυτές των υπέρυθρων ακτίνων.

13.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Μια μονοχρωματική ερυθρή ακτινοβολία έχει μεγαλύτερη συχνότητα από μια κίτρινη μονοχρωματική.

Οι κυανές ακτινοβολίες έχουν μικρότερα μήκη κύματος απ’ τις πορτοκαλί ακτινοβολίες.

Οι ιώδεις ακτινοβολίες έχουν μεγαλύτερες συχνότητες από οποιαδήποτε άλλη ακτινοβολία του ορατού φωτός αλλά μικρότερες από οποιαδήποτε ακτινοβολία των ακτίνων Χ.

Μια λεπτή ακτινοβολία είναι μονοχρωματική, δηλαδή έχει μόνο ένα μήκος κύματος (ή μόνο μια συχνότητα).

Δύο διαφορετικές μονοχρωματικές ακτίνες του ορατού φωτός έχουν στο κενό ίσες ταχύτητες διάδοσης.

Η ταχύτητα διάδοσης της υπεριώδους ακτινοβολίας στο κενό είναι μεγαλύτερη απ’ αυτή των υπερύθρων.

14.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της τάσης αποκοπής στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου σε συνάρτηση με τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στην κάθοδο του κυκλώματος. Η κλίση του διαγράμματος είναι αριθμητικά ίση με:

\[ h \]

\[ \frac{h}{ e} \]

\[ \frac{φ}{e } \]

\[ φ \]

15.

Φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{5h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός. Το φωτόνιο σκεδάζεται με αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και το μήκος κύματός του αυξάνεται κατά \[20\, \%\]. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

16.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Στο φαινόμενο Compton ισχύει πάντα η αρχή διατήρησης της ορμής του ηλεκτρονίου που σκεδάζεται με το φωτόνιο των ακτίνων Χ.

Iσχύει η αρχή διατήρησης της ορμής και της ενέργειας για το σύστημα φωτόνιο-ηλεκτρόνιο.

Οι ακτίνες Χ συμπεριφέρονται σαν ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Η συχνότητα του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι πάντα μικρότερη απ’ αυτή του προσπίπτοντος.

Η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι ίση με αυτήν του προσπίπτοντος φωτονίου.

Η διαφορά των συχνοτήτων του σκεδαζόμενου και του προσπίπτοντος φωτονίου \[f' - f \] εξαρτάται μόνο απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

17.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο φαινόμενο Compton η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα του προσπίπτοντος φωτονίου στο πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο.

απ’ τις απώλειες ενέργειας του συστήματος φωτονίου-ηλεκτρονίου που έχουμε κατά τη σκέδαση.

απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

απ’ όλα τα παραπάνω.

18.

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Κατά τη σκέδαση Compton των ακτίνων Χ:

το μήκος κύματος της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερο απ’ αυτό της προσπίπτουσας.

τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν ενέργεια μεγαλύτερη απ’ τα φωτόνια πριν τη σκέδαση.

η κινητική ενέργεια των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων είναι Κ_e=h(c/λ-c/λ^' ) όπου h η σταθερά του Planck, c η ταχύτητα του φωτός και λ, λ^' το μήκος κύματος του προσπίπτοντος και του σκεδαζόμενου φωτονίου.

η μεταβολή του μήκους κύματος του φωτονίου κατά τη σκέδαση δεν εξαρτάται απ’ την αρχική τιμή του μήκους κύματός του.

η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ' - λ\] αυξάνεται όταν αυξάνεται η γωνία σκέδασης.

19.

Κατά τη σκέδαση Compton ακτινών X:

το μήκος κύματος της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερο από αυτό της προσπίπτουσας.

τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν μεγαλύτερη ενέργεια από τα φωτόνια πριν την σκέδαση.

τα ανακρουόμενα ηλεκτρόνια έχουν ενέργεια ίση με την ενέργεια των φωτονίων μετρά την σκέδαση.

η συχνότητα της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερη από αυτή της προσπίπτουσας.

20.

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.

21.

Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m\] κινείται με μη σχετικιστική ταχύτητα μέτρου \[υ\] στη διεύθυνση του άξονα \[x' x\] και η μέτρηση της ταχύτητάς του γίνεται με αβεβαιότητα \[0,1\, \%\]. Την ελάχιστη αβεβαιότητα για την ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης του που μπορούμε να πετύχουμε είναι:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

22.

Δύο διαφορετικά μέταλλα φωτίζονται με μονοχρωματικές ακτινοβολίες και έτσι εξέρχονται ηλεκτρόνια απ’ την επιφάνεια των μετάλλων αυτών. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η γραφική παράσταση των μέγιστων κινητικών ενεργειών των εξερχόμενων ηλεκτρονίων απ’ το κάθε μέταλλο σε συνάρτηση με τη συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας που προσπίπτει στο καθένα απ’ αυτά. Στο σημείο Α αντιστοιχεί η τιμή:

\[ -8,8\, eV \]

\[ -3 \, eV \]

\[ -4,2\, eV\]

\[ -5 \, eV \]

23.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων όταν αυτά εξέρχονται απ’ το μέταλλο πρέπει να εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην μεταλλική κάθοδο.

μόνο απ’ το είδος του μετάλλου.

απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

απ’ την τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου.

24.

Η κβάντωση δεν είναι μόνο φαινόμενο της κβαντικής Φυσικής. Υπάρχουν κβαντισμένες ποσότητες ακόμα και στην κλασική Φυσική. Ποια από τις παρακάτω ποσότητες παίρνει διακριτές τιμές σύμφωνα με την κλασική φυσική:

η ταχύτητα

η μάζα

το ηλεκτρικό φορτίο

η δύναμη

25.

Σε μια κάθοδο πέφτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] και τότε τα φωτοηλεκτρόνια εκπέμπονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Αν αυξήσω ελάχιστα το μήκος κύματος της προσπίπτουσας μονοχρωματικής τότε:

τα ηλεκτρόνια θα εξέρχονται πάλι με μηδενική ταχύτητα.

θα αυξηθεί η ένταση του φωτορεύματος στο κύκλωμα.

δεν θα εμφανίζεται το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

τα ηλεκτρόνια που αποσπώνται στην κάθοδο θα έχουν μη μηδενική κινητική ενέργεια.

26.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Einstein το φως αποτελείται από πακέτα ενέργειας:

που το καθένα λέγεται φωτοηλεκτρόνιο.

που η ενέργειά του είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

που μπορεί να απορροφηθεί ή εξ’ ολοκλήρου ή καθόλου από ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου.

που η ενέργειά του αλλάζει αν αλλάξει το μέσο διάδοσης του φωτός.

που είναι η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παρατηρείται στη φύση για δεδομένη συχνότητα.

27.

Σκεδάζεται ένα ερυθρό και ένα πράσινο φωτόνιο από ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές για ίδιες γωνίες σκέδασης;

Η μεταβολή του μήκους κύματος και για τα δυο φωτόνια είναι η ίδια.

Η ποσοστιαία μεταβολή του μήκους κύματος \[\left( \frac{λ'-λ}{λ} \cdot 100\, \%\right) \] είναι μεγαλύτερη για το ερυθρό.

Η ποσοστιαία μεταβολή του μήκους κύματος \[\left( \frac{λ'-λ}{λ} \cdot 100\, \%\right)\] είναι μεγαλύτερη για το πράσινο.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι ίδιο και για τα δυο φωτόνια.

28.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι ακτίνες Χ είναι:

επιβραδυνόμενα ηλεκτρόνια.

ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος μεγαλύτερο του ορατού φωτός.

ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με συχνότητα μεγαλύτερη του ορατού φωτός.

σκεδαζόμενα φωτόνια οποιασδήποτε συχνότητας.

29.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι \[φ\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κάθε ηλεκτρόνιο απορροφά μόνο ένα φωτόνιο της ακτινοβολίας.

Αν η συχνότητα \[f\] είναι \[ f < \frac{φ}{h}\] τότε το ηλεκτρόνιο που απορροφά το φωτόνιο αυτό εξέρχεται απ’ το μέταλλο με μηδενική κινητική ενέργεια.

Αν \[f > \frac{φ}{h}\] θα έχω ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου ακόμα και αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενιστεί.

Αν \[f > \frac{φ}{h}\], όταν αυξάνω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της, τότε αυξάνεται και το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

Η κινητική ενέργεια που αποκτά το ηλεκτρόνιο στην κάθοδο είναι ίδια αρκεί να ισχύει \[f > \frac{φ}{h}\].

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το μέλαν σώμα:

απορροφά όλες τις προσπίπτουσες ακτίνες ανεξαρτήτως του μήκους κύματός τους.

δεν επανεκπέμπει την προσπίπτουσα ακτινοβολία σ’ αυτό όμως εκπέμπει θερμική ακτινοβολία λόγω των ταλαντώσεων των ατόμων του.

είναι μαύρο στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος αλλά μπορεί να πάρει οποιοδήποτε χρώμα λόγω της θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπει αν βρεθεί σε κατάλληλη θερμοκρασία.

στη θερμοκρασία δωματίου δεν εκπέμπει θερμική ακτινοβολία καμιάς συχνότητας.

στη θερμοκρασία δωματίου εκπέμπει θερμική ακτινοβολία σε συντριπτικό ποσοστό της σε μήκη κύματος της υπέρυθρης και όχι της ορατής γι’ αυτό φαίνεται μαύρο.

δεν μπορεί να εκπέμψει καθόλου ακτινοβολία γι’ αυτό φαίνεται μαύρο.

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!