Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η επιτυχία της θεωρίας του Planck οφείλεται:

στο ότι η συνάρτηση που βρήκε για την \[Ι(λ)\] με το \[λ\] έδινε τιμές που ταυτίζονταν με τις πειραματικές σ’ όλα τα μήκη κύματος.

υπολόγιζε πεπερασμένη τιμή για την ένταση της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος, που η τιμή της συμφωνούσε με τον πειραματικό νόμο των Stefan-Boltzmann.

επαλήθευσε και θεωρητικά το νόμο του Wien.

όλα τα παραπάνω.

2.

Φωτόνιο ακτίνων Χ προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και χάνει κατά τη σκέδασή του το \[50\, \%\] της ενέργειάς του. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του φωτονίου κατά την παραπάνω σκέδαση είναι:

\[ 20\, \% \]

\[ 25 \, \%\]

\[50\, \% \]

\[ 100 \, \% \]

3.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φαινόμενο που απέδειξε την υπόθεση του de Broglie ότι η ύλη έχει κυματικές ιδιότητες είναι:

η ακτινοβολία του μέλανος σώματος.

η σκέδαση των πρωτονίων σε ηλεκτρόνια.

η περίθλαση μιας δέσμης ηλεκτρονίων.

η περίθλαση των ακτίνων Χ.

4.

Στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου προσπίπτει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f > f_0\] όπου \[f_0\] η συχνότητα κατωφλίου και η ένταση του μικροαμπερόμετρου είναι ίση με το μηδέν. Για να έχω μη μηδενική ένταση ρεύματος στο κύκλωμα πρέπει:

να αυξήσω τον αριθμό των φωτονίων ανά μονάδα χρόνου που πέφτουν στην κάθοδο.

να αυξήσω το μήκος κύματος της προσπίπτουσας στην κάθοδο ακτινοβολίας.

να αυξήσω τη συχνότητα της ακτινοβολίας αυτής.

5.

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.

6.

Μια μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] όταν προσπέσει σε κάθοδο από καίσιο εξοστρακίζει τα ηλεκτρόνιά της με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\] που είναι ίση με το έργο εξαγωγής του καισίου. Αν διπλασιάσουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής, τότε τα ηλεκτρόνια της καθόδου:

δεν θα εξέρχονται απ’ το μέταλλο.

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=2 K\].

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=3K\].

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=3,5 Κ \].

7.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο διάγραμμα της έντασης της ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] για ένα μέλαν σώμα, το \[λ_{max}\]:

είναι το μέγιστο μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπει το μέλαν σώμα.

είναι το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας στο οποίο η ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος της θερμικής ακτινοβολίας του σώματος γίνεται μέγιστη.

είναι το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας που σε μια στενή περιοχή γύρω απ’ αυτό, το μέλαν σώμα εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής του ακτινοβολίας.

εξαρτάται απ’ τη χημική σύσταση του μέλανος σώματος.

εξαρτάται μόνο απ’ τη θερμοκρασία του μέλανος σώματος.

8.

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.

9.

Ένας πυρήνας και ένα νετρόνιο βάλλονται ταυτόχρονα μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο με ίσες κατά μέτρο ορμές που είναι κάθετες στις δυναμικές γραμμές του πεδίου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Ο πυρήνας τη στιγμή της βολής έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος de Broglie γιατί έχει μεγαλύτερη μάζα απ’ το νετρόνιο.

Το νετρόνιο δεν μεταβάλλει το μήκος κύματος de Broglie που έχει σ’ όλη τη διάρκεια της κίνησής του μέσα στο πεδίο.

Ο πυρήνας αποκτά κεντρομόλο επιτάχυνση απ’ το μαγνητικό πεδίο του πυρήνα και έτσι μεταβάλλει συνεχώς το μήκος κύματος de Broglie που του αντιστοιχεί.

Τα δύο σωμάτια έχουν ίσα μήκη κύματος de Broglie που παραμένουν σταθερά σ’ όλη τη διάρκεια της κίνησης του καθενός μέσα στο μαγνητικό πεδίο.

Για να συγκρίνουμε τα μήκη κύματος de Broglie των δύο σωματίων πρέπει να γνωρίζουμε τη σχέση των μέτρων των ταχυτήτων τους.

10.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Το έργο εξαγωγής ενός μετάλλου:

εξαρτάται απ’ την ένταση της φωτεινής ακτινοβολίας που προσπίπτει στο μέταλλο.

εξαρτάται απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στο μέταλλο.

διαφέρει από μέταλλο σε μέταλλο.

εξαρτάται απ’ την τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου.

11.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στο φαινόμενο της σκέδασης Compton τα προσπίπτοντα και τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν:

ίδια ενέργεια,

ίδια συχνότητα,

ίδια ορμή,

ίδια κατά μέτρο ταχύτητα,

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

12.

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.

13.

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).

14.

Μονοχρωματική ακτινοβολία φωτίζει την κάθοδο και απ’ αυτήν εξέρχονται ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια τριπλάσια του έργου εξαγωγής του μετάλλου. Αν \[h\] είναι η σταθερά του Planck, \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου, η τάση αποκοπής \[V_0\] στο συγκεκριμένο κύκλωμα του φωτοκυττάρου για τη συγκεκριμένη ακτινοβολία ισούται με:

\[ V_0 = \frac{hc}{2λ\cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{hc}{ 4λ \cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{3hc}{4λ \cdot e} \]

\[ V_0= \frac{2hc}{34λ \cdot e} \]

15.

Δύο σφαίρες \[(1)\, ,\, (2)\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2=2m_1\] αντίστοιχα αφήνονται από ύψη \[h_1\, ,\, h_2\] με \[h_1=2h_2\] να πέσουν ελεύθερα. Αμέσως πριν οι σφαίρες ακουμπήσουν στο οριζόντιο έδαφος ο λόγος των μηκών κύματος de Broglie \[\frac{λ_1}{λ_2}\] που τις συνοδεύουν είναι:

\[ 2 \]

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

\[ \sqrt{2} \]

16.

Ποια απ’ τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg δεν μπορούμε να μετρήσουμε ταυτόχρονα με απεριόριστη ακρίβεια για ένα σωματίδιο:

την ορμή του και τη μάζα του.

τις ορμές του σε δύο κάθετους μεταξύ τους άξονες.

τη θέση του στον άξονα \[x' x\] και την ορμή του στον άξονα \[y' y\].

την ορμή του και την θέση του στον ίδιο άξονα.

17.

Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται η μεταβολή της έντασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος σε συνάρτηση με το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας ενός μέλανος σώματος θερμοκρασίας \[Τ_1\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Στη θερμοκρασία \[Τ_1\] το σώμα είναι ορατό.

Για να γίνει ορατό το σώμα μέσω της θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπει, πρέπει να μειώσουμε τη θερμοκρασία του.

Αν αυξάνουμε συνεχώς τη θερμοκρασία του σώματος, θα αρχίσει να εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της θερμικής του ακτινοβολίας πρώτα στην κόκκινη περιοχή του ορατού φάσματος, μετά στην ιώδη και μετά στην κίτρινη.

Το διάγραμμα οποιουδήποτε άλλου μέλανος σώματος είναι το ίδιο ανεξαρτήτως του υλικού του, αρκεί να βρίσκεται στην ίδια θερμοκρασία.

Αν αυξήσω αργά τη θερμοκρασία του σώματος, θα εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της θερμικής του ακτινοβολίας του πρώτα στην κόκκινη περιοχή του ορατού, μετά στην πορτοκαλί και μετά στην κίτρινη περιοχή του ορατού φάσματος.

18.

Όταν σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\], τότε τα φωτοηλεκτρόνια που αποσπώνται απ’ την κάθοδο έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K=\frac{hc}{3λ}\]. Για να γίνει η τάση αποκοπής ίση με το μηδέν πρέπει να μεταβάλουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας κατά:

\[ -50\, \% \],

\[ -\frac{100 }{3}\, \% \]

\[ -75 \, \% \]

\[ - 25\, \% \]

19.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f > \frac{φ}{h}\] όπου \[φ\] το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου. Αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου \[V=V_{αν}-V_{καθ} < 0\] τότε ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

υπάρχουν τιμές της τάσης αυτής που έχω ρεύμα στο κύκλωμα.

τα φωτοηλεκτρόνια κινούνται επιβραδυνόμενα προς την άνοδο.

αυξάνοντας την τάση κατ’ απόλυτη τιμή, αυξάνεται η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα.

υπάρχει μια απόλυτη τιμή της τάσης \[V_0\] για την οποία το ρεύμα μηδενίζεται.

η απόλυτη τιμή της τάσης για την οποία έχω μηδενισμό του ρεύματος εξαρτάται μόνο απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

όσο και αν αυξήσω κατ’ απόλυτη τιμή την τάση V, το ρεύμα δεν θα μηδενιστεί.

20.

Στο σχήμα φαίνονται τέσσερις περιπτώσεις ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα σε ηλεκτρικό ή μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Σε ποια ή σε ποιες περιπτώσεις το μήκος κύματος de Broglie

Α) μεγαλώνει;

Β) μικραίνει;

Γ) μένει ίδιο;

Α) α, Β) β, Γ) γ, δ

Α) β, Β) α, Γ) γ, δ

Α) α, Β) β, γ, Γ) δ

Α) γ, δ, Β) α, Γ) β

Α) γ, Β) β, δ, Γ) α

21.

Δύο μελανά σώματα έχουν θερμοκρασίες \[θ_1=27\, ^0 C\] και \[θ_2=627\, ^0 C\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Για τα \[λ_{max _1 } \, , \, λ_{max_2 }\] του φάσματός τους ισχύει:

\[ λ_{max_1}=λ_{max_2 }\],

\[λ_{max_1}=\frac{λ_{max_2} }{ 3 } \]

\[ λ_{max_1}=3λ_{max_2} \]

\[ λ_{max_1 }=\frac{λ_{max_2} } {9} \]

22.

Σε ποιες απ’ τις παρακάτω κινήσεις το μήκος κύματος de Broglie του σωματίου μειώνεται;

Στην κίνηση ενός πυρήνα ομόρροπα των δυναμικών γραμμών ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός νετρονίου αντιπαράλληλα των δυναμικών γραμμών ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός αρνητικού ιόντος ομόρροπα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός ηλεκτρονίου αντίρροπα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός φορτισμένου σωματιδίου κάθετα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.

Στην ελικοειδή κίνηση ενός φορτισμένου σωματιδίου μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο.

23.

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

24.

Το κύκλωμα του φωτοκυττάρου είναι η διάταξη με την οποία μελετάμε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Από μια θετική τιμή της τάσης μεταξύ της ανόδου και της καθόδου \[(V_{αν} - V_{καθ} > 0 ) \] και μετά, η ένταση του ρεύματος του κυκλώματος σταθεροποιείται σε μια μέγιστη τιμή.

Η ένταση του ρεύματος μπορεί να είναι μη μηδενική ακόμα και αν η τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου γίνει μηδέν.

Η ένταση του ρεύματος μηδενίζεται όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου αλλάξει πολικότητα και πάρει μια τιμή που καλείται τάση αποκοπής.

Αν διπλασιάσουμε την ένταση \[Ι\] του μονοχρωματικού φωτός που πέφτει στην κάθοδο χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητά του, η μέγιστη τιμή του ρεύματος της διάταξης δεν αλλάζει.

25.

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

26.

Ένα πρωτόνιο που η μάζα του είναι \[m_p\] και ένα ηλεκτρόνιο που η μάζα του είναι \[m_e\] κινούνται με μη σχετικιστικές ταχύτητες μέτρων \[υ_p\] και \[υ_e\] αντίστοιχα και για τις μάζες τους ισχύει \[m_p=1800 m_e\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να έχει το πρωτόνιο και το ηλεκτρόνιο ίδια μήκη κύματος de Broglie τότε ισχύει:

\[ υ_e=1800υ_p \],

\[ υ_e = \frac{υ_p}{1800} \]

\[ υ_e = υ_p \],

\[ υ_e = 3600υ_p \]

27.

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

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

28.

Στην κίνηση ενός φορτισμένου σωματίου μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο με μη σχετικιστική ταχύτητα που είναι κάθετη στις δυναμικές γραμμές του πεδίου δεν μεταβάλλεται:

η ορμή του σωματίου.

το μήκος κύματος de Broglie του σωματίου.

η επιτάχυνση του σωματίου.

η δύναμη Lorentz που δέχεται το σωμάτιο.

όλα τα παραπάνω.

29.

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.

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος:

εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του.

είναι ίδια σε οποιαδήποτε στοιχειώδη περιοχή γύρω από οποιοδήποτε μήκος κύματος.

εξαρτάται από το υλικό του μέλανος σώματος.

είναι ίση με το εμβαδόν του διαγράμματος \[Ι(λ)\] (διάγραμμα αφετικής ικανότητας).

κατά το μεγαλύτερο ποσοστό της εκπέμπεται σ’ ένα μικρό εύρος μηκών κύματος που έχει αιχμή ένα μήκος κύματος που συμβολίζεται \[λ_{max}\].

αυξάνεται όσο ψύχεται το μέλαν σώμα.

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!