Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

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:

\[ φ=60^0 \],

\[ φ=90^0 \],

\[ φ=120^0 \],

\[ φ = 145^0 \].

2.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με το νόμο της μετατόπισης του Wien, το \[λ_{max}\] ενός μέλανος σώματος:

είναι ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι αντιστρόφως ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι ανάλογο της τέταρτης δύναμης της θερμοκρασίας του.

εξαρτάται απ’ το υλικό που είναι φτιαγμένο το μέλαν σώμα.

3.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η μεταβολή του ρεύματος σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη σε συνάρτηση με την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όταν η τιμή της τάσης παίρνει τιμές \[-3V ≤ V < 0 \] τότε τα φωτοηλεκτρόνια επιβραδύνονται κατά την κίνησή τους απ’ την κάθοδο προς την άνοδο.

Για την τιμή της τάσης \[V=-3\, V\] παύουν να εκπέμπονται φωτοηλεκτρόνια στην κάθοδο.

Σε χρονική διάρκεια \[5\, sec\] το φορτίο που περνά απ’ την κάθοδο στην άνοδο είναι \[5 \cdot 10^{-4}\, C\] αν το ρεύμα είναι μη μηδενικό και δεν αυξάνεται όσο αυξάνουμε την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.

Αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της, τότε η τάση αποκοπής μπορεί να γίνει \[3,2\, V\].

Αν διπλασιάσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της η μέγιστη ένταση στο κύκλωμα θα γίνει \[2 \cdot 10^{-4} \, A\] (θεωρήστε ότι για κάθε τιμή της έντασης \[Ι\] της ακτινοβολίας, το ίδιο ποσοστό των προσπιπτόντων φωτονίων εξάγουν ηλεκτρόνια στην κάθοδο).

Θετική τάση στο κύκλωμα σημαίνει ότι η άνοδος έχει μεγαλύτερο δυναμικό απ’ την κάθοδο.

4.

Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m_e\] και φορτίου \[e\] κινείται με κινητική ενέργεια \[Κ\] και μη σχετικιστική ταχύτητα. Το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου δίνεται από την σχέση (\[h\] η σταθερά Planck)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

5.

Το τετράγωνο \[|Ψ|^2\] της κυματοσυνάρτησης \[Ψ(x,y,z,t)\] που αντιστοιχεί σ’ ένα υποατομικό σωματίδιο σύμφωνα με τον Max Born:

μας δίνει την πιθανότητα θέσης του σωματιδίου ανά μονάδα όγκου.

μας δίνει την πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο σ’ έναν όγκο \[dV\] γύρω από μια συγκεκριμένη θέση μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ακριβή θέση του σωματιδίου μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ενέργεια του σωματίδιου μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

6.

Ένα ηλεκτρόνιο βάλλεται μέσα σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο με ταχύτητα μέτρου \[υ_0≪c\]. Η κατεύθυνση της ταχύτητάς του ταυτίζεται με την κατεύθυνση των δυναμικών γραμμών του ηλεκτρικού πεδίου. Το ηλεκτρόνιο εξέρχεται με ταχύτητα μέτρου \[υ_1\] ομόρροπη της \[υ_0\] απ’ το ηλεκτρικό πεδίο. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη διάρκεια της κίνησης του ηλεκτρονίου μέσα στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο, το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου:

συνεχώς μειώνεται.

αρχικώς αυξάνεται και κατόπιν μειώνεται.

αρχικώς μειώνεται και κατόπιν αυξάνεται.

συνεχώς αυξάνεται.

μένει σταθερό.

7.

Ένα σωματίδιο κινείται ευθύγραμμα, με ταχύτητα \[υ\] πολύ μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός. Αν η αβεβαιότητα στον προσδιορισμό της θέσης του \[(Δx)\] είναι ίση με το μήκος κύματος που έχει κατά de Broglie, τότε η ελάχιστη αβεβαιότητα στον προσδιορισμό της ταχύτητας του \[(Δυ)\] είναι

\[ Δυ = \frac{1}{2π} υ \]

\[ Δυ = \frac{h}{2π} υ \]

\[ Δυ = \frac{1}{2π} υ^2 \]

8.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι ακτίνες Χ έχουν μήκος κύματος \[λ\] που παίρνει τιμές:

\[ 10^{-12} \, m ≤ λ ≤ 10^{-9} \, m \]

\[ 10^{-9} \, m ≤ λ ≤ 4 \cdot 10^{-7} \, m \]

\[ 4 \cdot 10^{-7}\, m ≤ λ ≤ 7 \cdot 10^{-7} \, m \]

\[ λ > 7 \cdot 10^{-7} \, m \]

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\] της προσπίπτουσας ακτινοβολίας σ’ ένα μέταλλο:

εξαρτάται απ’ το υλικό του μετάλλου.

είναι η μέγιστη τιμή της συχνότητας που μπορεί να έχει μια μονοχρωματική ακτινοβολία ώστε να προκαλέσει τη διαφυγή ηλεκτρονίων απ’ το μέταλλο.

εξαρτάται απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

δεν ανήκει ποτέ στην περιοχή του ορατού φάσματος.

είναι μεγαλύτερη όταν και το έργο εξαγωγής είναι μεγαλύτερο.

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας ακτινοβολίας ώστε τα φωτοηλεκτρόνια να διαφεύγουν με μηδενική ταχύτητα απ’ την κάθοδο.

10.

Η διαφορά μεταξύ των μηκών κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας Χ και της σκεδαζόμενης γίνεται μέγιστη όταν η γωνία μεταξύ της σκεδαζόμενης και της προσπίπτουσας δέσμης είναι

\[ 0^0 \]

\[45^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 180^0\]

11.

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.

12.

Όταν δύο σωμάτια έχουν ίσα μήκη κύματος de Broglie ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα σωμάτια έχουν:

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ταχύτητες.

σίγουρα ίσες μάζες.

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ορμές.

σίγουρα ίσες κινητικές ενέργειες.

13.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στην κάθοδο της φωτοηλεκτρικής συσκευής ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] μεγαλύτερης της συχνότητας κατωφλίου και παρατηρούμε ότι το φωτοηλεκτρικό ρεύμα είναι μηδενικό. Αυτό μπορεί να συμβαίνει γιατί:

δεν εκπέμπονται ηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο.

η άνοδος έχει χαμηλότερο δυναμικό απ’ την κάθοδο και τάση μεγαλύτερη ή ίση κατ’ απόλυτη τιμή απ’ την τάση αποκοπής.

η άνοδος έχει υψηλότερο δυναμικό απ’ την κάθοδο και τάση ίση με την τάση αποκοπής.

τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα.

14.

Φωτόνιο ενέργειας \[Ε= \frac{1}{2} mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός σκεδάζεται σε αρχικά ακίνητο φωτόνιο και του δίνει τη μέγιστη δυνατή κινητική ενέργεια κατά τη σκέδαση αυτή. Η κινητική ενέργεια \[Κ_e\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι:

\[Κ_e=0,6\, E \]

\[ Κ_e=0,5 \, E \]

\[ Κ_e=0,3\, E \]

\[ Κ_e= 0,6 \, E\]

15.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα της φωτοηλεκτρικής διάταξης, η μέγιστη κινητική ενέργεια των αποσπώμενων ηλεκτρονίων εξαρτάται:

απ’ την ένταση της προσπίπτουσας φωτεινής ακτινοβολίας.

απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

και απ’ την ένταση και απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

απ’ τη μέγιστη ένταση του φωτορεύματος στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

16.

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.

17.

Αν μια μονοχρωματική ακτίνα με μήκος κύματος \[λ_0\] προσπέσει στη μεταλλική κάθοδο, τότε τα αποσπώμενα ηλεκτρόνια έχουν κινητική ενέργεια ίση με το μηδέν. Αν στην ίδια κάθοδο προσπέσει άλλη μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκος κύματος \[\frac{λ_0}{5}\] τότε τα αποσπώμενα φωτοηλεκτρόνια θα έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\]. Ο λόγος \[\frac{K}{φ}\] όπου \[φ\] είναι το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου ισούται με:

\[ 3 \],

\[ 4 \],

\[ 5 \].

18.

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.

19.

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.

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.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σε μια σκέδαση Compton:

σύμφωνα με την κλασική θεωρία οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα και όχι ρεύμα σωματιδίων.

σύμφωνα με την κλασική θεωρία δεν έχουμε μεταβολή του λ στο φαινόμενο αυτό γιατί οι ακτίνες Χ σαν ηλεκτρομαγνητικό κύμα που τις θεωρεί αναγκάζει τα ηλεκτρόνια της υλικής επιφάνειας να ταλαντώνονται με την ίδια συχνότητα με αυτή των προσπιπτουσών ακτίνων και τα ηλεκτρόνια αυτά να επανεκπέμπουν σαν μικρές κεραίες την ακτινοβολία των ακτίνων Χ με ίδια συχνότητα άρα και το ίδιο μήκος κύματος.

η κλασική θεωρία θεωρεί ότι κάθε φωτόνιο είναι σωματίδιο και με την κρούση του μ’ ένα ηλεκτρόνιο εξηγεί τη μεταβολή \[Δλ\] του μήκους κύματος.

σύμφωνα με την κλασική θεωρία το φωτόνιο απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο και αυτό ταλαντούμενο εκπέμπει φωτόνιο διαφορετικής συχνότητας άρα και διαφορετικού λ. Έτσι η κλασική θεωρία εξηγεί τη μεταβολή του \[λ\] στο φαινόμενο Compton.

σύμφωνα με την κλασική θεωρία αφού το φωτόνιο δεν έχει μάζα, δεν θα έχει και ορμή.

22.

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.

23.

Φωτόνιο των ακτίνων Χ μήκους κύματος \[λ\], ορμής \[p\] και ενέργειας \[Ε\] σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ'\], ορμή \[p'\] και ενέργεια \[Ε'\]. Ποια απ’ τις παρακάτω σχέσεις είναι η σωστή;

\[ λ' > λ\, , \, p' > p \, , \, Ε' < Ε \]

\[ λ' p\, ,\, E' > E \]

\[ λ' > λ \, ,\, p' < p\, , \, E' < E \]

\[ λ' > λ\, ,\, p' = p\, , \, E' < E \].

\[ λ' = λ\, ,\, p' = p \, , \, E' = E \].

24.

Ποιες απ’ τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστές σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg;

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

25.

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. Το έργο εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου της καθόδου του κυκλώματος είναι:

\[ -2,4\, eV \]

\[ 2,4 \, eV \]

\[ 4,8 \, eV \]

μη υπολογίσιμο με τα δεδομένα του διαγράμματος.

26.

Ένα πρωτόνιο που έχει μάζα \[m_p\] και ένα σωμάτιο α μάζας \[m_α=4m_p\] κινούνται με σταθερές ταχύτητες πολύ μικρότερες απ’ την ταχύτητα του φωτός και τα μήκη κύματος de Broglie είναι \[λ_p\] και \[λ_α\] αντίστοιχα. Τα μέτρα των ταχυτήτων τους είναι \[υ_p\] και \[υ_α\] αντίστοιχα. Αν \[\frac{λ_p}{λ_α} =16\], τότε ο λόγος των ταχυτήτων \[\frac{υ_p}{υ_α}\] είναι:

\[ 4 \]

\[ \frac{1}{4} \]

\[ 2 \]

\[ \frac{1}{2} \]

27.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\]:

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας για την οποία το ρεύμα στο κύκλωμα μεγιστοποιείται.

είναι διαφορετική σε κάθε μέταλλο.

είναι μικρότερη στο κάλιο με έργο εξαγωγής \[φ_Κ=2,2\, eV\] απ’ ότι στο καίσιο με έργο εξαγωγής \[φ_{Cs}=1,4\, eV\].

εξαρτάται απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας μονοχρωματικής που μας δίνει μηδενική τάση αποκοπής.

28.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν ένα μέλαν σώμα αρχίζει να θερμαίνεται αργά τότε:

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ιώδες μετά στο κυανό και κατόπιν στο πράσινο χρώμα.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο πορτοκαλί, μετά στο ιώδες και μετά στο κίτρινο.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ερυθρό, μετά στο πορτοκαλί και κατόπιν στο κίτρινο.

θα φαίνεται συνεχώς μαύρο αφού είναι μέλαν σώμα ανεξαρτήτως της τιμής της θερμοκρασίας που μπορεί να πάρει.

29.

Ποιες από τις επόμενες προτάσεις που αφορούν στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι σωστές;

Η τάση αποκοπής εξαρτάται από τη συχνότητα της φωτεινής δέσμης και είναι μεγαλύτερη για την κίτρινη ακτινοβολία παρά για την πράσινη.

Η αύξηση της έντασης της δέσμης συνεπάγεται αύξηση της συχνότητας κατωφλίου.

Η συχνότητα κατωφλίου εξαρτάται από το έργο εξαγωγής του μετάλλου και είναι μεγαλύτερη για το κάλιο \[(φ_Κ=2,2 eV)\] από ό,τι για το καίσιο \[(φ_{Cs }=1,4 eV)\].

Η τάση αποκοπής εξαρτάται από το έργο εξαγωγής του μετάλλου και είναι μεγαλύτερη για το κάλιο \[(φ_Κ=2,2 eV)\] από ό,τι για το καίσιο \[(φ_{Cs}=1,4 eV)\].

Τα φωτοηλεκτρόνια έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια όταν η κάθοδος φωτίζεται με κίτρινο φως από ό,τι όταν φωτίζεται με πράσινο φως .

Η τάση αποκοπής εξαρτάται από την ενέργεια των φωτονίων της φωτεινής δέσμης και ελαττώνεται όταν φωτίζουμε την κάθοδο με φωτόνια μεγαλύτερης ενέργειας.

30.

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:

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

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

\[ 2\sqrt{2} \]

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!