Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Φωτόνιο ακτίνων Χ προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και χάνει κατά τη σκέδασή του το \[50\, \%\] της ενέργειάς του. Αν για την παραπάνω σκέδαση γνωρίζαμε ότι το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου είναι \[\frac{h}{mc}\], όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό, τότε η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

2.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Ένα μέλαν σώμα φαίνεται μαύρο σε θερμοκρασία δωματίου. Το σώμα αυτό:

θα φαίνεται μαύρο οποιαδήποτε θερμοκρασία και να αποκτήσει.

μπορεί να αποκτήσει μόνο κόκκινο χρώμα αν αυξήσουμε τη θερμοκρασία του.

μπορεί να αποκτήσει οποιοδήποτε χρώμα αρκεί να μειώσουμε τη θερμοκρασία του.

μπορεί να γίνει ορατό με οποιοδήποτε χρώμα αρκεί να αυξήσουμε τη θερμοκρασία του σε κατάλληλη αντίστοιχη τιμή.

3.

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.

4.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η θερμική ακτινοβολία είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπει ένα οποιοδήποτε σώμα λόγω των ταλαντώσεων των ατόμων σε οποιαδήποτε θερμοκρασία και να βρίσκεται.

Θερμική ακτινοβολία εκπέμπουν μόνο τα μελανά σώματα.

Θερμική ακτινοβολία εκπέμπουν όλα τα σώματα αν ξεπεράσουν μια ελάχιστη τιμή της θερμοκρασίας τους.

Η θερμική ακτινοβολία δεν είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Η θερμική ακτινοβολία του μέλανος σώματος μπορεί να έχει οσοδήποτε μικρή ή μεγάλη συχνότητα.

5.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν \[λ\] το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου και \[λ'\] το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου σε μια σκέδαση Compton, τότε η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ'-λ\] είναι:

είναι πάντα θετική,

είναι πάντα αρνητική,

έχει πρόσημο που εξαρτάται απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\],

είναι μηδενική αν η γωνία σκέδασης είναι \[90^0\].

6.

Σε ένα μέταλλο ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f=4f_0\] όπου \[f_0\] είναι η συχνότητα κατωφλίου για το συγκεκριμένο μέταλλο και \[φ\] το έργο εξαγωγής του. Τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ το μέταλλο έχουν κινητική ενέργεια \[K\] ίση με:

\[ K=φ \]

\[ K=2φ \]

\[ K=3φ \]

\[ K=4φ \]

7.

Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Στη φωτοηλεκτρική διάταξη του παρακάτω σχήματος προσπίπτει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f ≥ f_0\].

Τα φωτοηλεκτρόνια επιταχύνονται απ’ το ηλεκτρικό πεδίο \[\vec{Ε}\] που δημιουργεί η πηγή και φτάνουν στην κάθοδο.

αν το κύκλωμα έχει φωτοηλεκτρικό ρεύμα και αρχίσω να αυξάνω σταδιακά την απόλυτη τιμή της τάσης το ρεύμα κάποια στιγμή θα μηδενιστεί.

αν αυξάνω την απόλυτη τιμή της τάσης, η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα αυξάνεται και κάποια στιγμή σταθεροποιείται σε μια μέγιστη τιμή.

το ρεύμα στο κύκλωμα έχει σίγουρα την τιμή μηδέν αν \[f=f_0\].

8.

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.

9.

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

\[ 0^0 \]

\[45^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 180^0\]

10.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος με το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας μέλανος σώματος που βρίσκεται σε θερμοκρασία \[T_1\].

Για να εκπέμψει την μεγαλύτερη ενέργεια της θερμικής του ακτινοβολίας στην κυανή περιοχή του ορατού φάσματος πρέπει:

να αλλάξουμε το υλικό του διατηρώντας τη θερμοκρασία του.

να ψύξουμε το μέλαν σώμα σε χαμηλότερη θερμοκρασία.

να θερμάνουμε το μέλαν σώμα.

11.

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.

12.

Σε μια σκέδαση φωτονίου μήκους κύματος \[λ=\frac{h}{mc}\] με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο η κινητική ενέργεια που αποκτά το ηλεκτρόνιο είναι το \[50\, \%\] της ενέργειας του σκεδαζόμενου φωτονίου. Η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

13.

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

14.

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.

15.

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.

16.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος \[I(λ)\] της ακτινοβολίας μέλανος σώματος με το μήκος κύματος \[λ\] για δύο διαφορετικές θερμοκρασίες του \[Τ_1\, , \, Τ_2\]. Αν ένα ταλαντούμενο άτομο του μέλανος σώματος εκπέμπει ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ_1\], τότε το κβάντο της ενέργειάς του είναι \[1,2\] φορές μεγαλύτερο απ’ το κβάντο της ενέργειας ενός ταλαντούμενου ατόμου που εκπέμπει ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ_2\]. Για τις θερμοκρασίες \[Τ_1\, ,\, Τ_2\] ισχύει:

\[ Τ_1=1,2\, Τ_2 \]

\[ Τ_1 = \frac{5}{6}\, Τ_2 \]

\[ T_1=2,4\, T_2 \]

\[ Τ_1 =\frac{ 5 }{ 12}\, Τ_2\]

17.

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.

18.

Η κάθοδος μιας συσκευής φωτίζεται με μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] και τότε η τάση αποκοπής είναι \[V_0\]. Αν υποδιπλασιάσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, τότε οκταπλασιάζεται η τάση αποκοπής. Αν \[f_0\] η συχνότητα κατωφλίου για το συγκεκριμένο μέταλλο της καθόδου, τότε ισχύει:

\[ f = \frac{5}{3} f_0 \]

\[ f= \frac{3}{2} f_0 \]

\[ f = \frac{7 }{ 6 } f_0 \]

19.

Ο Βέγας (ο πιο λαμπρός αστέρας του αστερισμού της Λύρας) είναι ένα μπλε αστέρι ενώ ο Αντάρης (ο φωτεινότερος αστέρας του αστερισμού του Σκορπιού) είναι ερυθρός. Να επιλέξετε τη σωστή από τις παρακάτω προτάσεις.

Ο Αντάρης έχει μεγαλύτερη επιφανειακή θερμοκρασία από τον Βέγα

Ο Βέγας έχει μεγαλύτερη επιφανειακή θερμοκρασία από τον Αντάρη

Τα δυο αστέρια έχουν την ίδια επιφανειακή θερμοκρασία αφού εκπέμπουν στο ορατό φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Δεν μπορούμε να συγκρίνουμε τις θερμοκρασίες των δυο άστρων αφού θα πρέπει να ξέρουμε ποιο φαίνεται πιο λαμπρό.

20.

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:

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

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

\[ 2\sqrt{2} \]

21.

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

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

22.

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

23.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την ειδική θεωρία της σχετικότητας το φωτόνιο:

δεν έχει ορμή γιατί η μάζα ηρεμίας του είναι μηδενική.

έχει ορμή που είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

έχει ορμή που είναι ανάλογη του μήκους κύματός του.

έχει ορμή ανεξάρτητη της ενέργειάς του.

24.

Δύο μελανά σώματα που το πρώτο είναι φτιαγμένο από βολφράμιο και το δεύτερο από χαλκό εκπέμπουν τη μεγαλύτερη ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας τους το πρώτο στο ιώδες και το δεύτερο στο κόκκινο τμήμα του ορατού φάσματος. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Η θερμοκρασία των δύο σωμάτων είναι ίδια, αλλά ο χαλκός φαίνεται κόκκινος επειδή το μέταλλο αυτό είναι κόκκινο.

Το βολφράμιο έχει υψηλότερη θερμοκρασία απ’ τον χαλκό.

Η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του βολφραμίου είναι μεγαλύτερη απ’ αυτήν του χαλκού.

Η μέγιστη τιμή της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών και των δύο σωμάτων είναι η ίδια.

25.

Δύο σωματίδια έχουν ίδια μήκη κύματος de Broglie. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα σωματίδια έχουν:

σίγουρα ίσες μάζες.

σίγουρα ίσες ταχύτητες κατά μέτρο.

σίγουρα ίσες κινητικές ενέργειες.

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ορμές.

26.

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 \[φ\].

27.

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 \[λ_1'\, ,\, λ_2'\] είναι τα μήκη κύματος των σκεδαζόμενων φωτονίων, τότε ισχύει:

\[ λ_1'=λ_2' \]

\[ λ_1' < λ_2' \]

\[ λ_1' > λ_2' \]

28.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα της κινητικής ενέργειας των αποσπώμενων ηλεκτρονίων από δύο μέταλλα \[(1)\, ,\, (2)\] με τη συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας \[f\] στα μέταλλα αυτά. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Οι ημιευθείες των δύο διαγραμμάτων είναι μεταξύ τους παράλληλες.

Αν στο μέταλλο \[(1)\] προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας f_2, τότε θα εκπεμφθούν απ’ αυτό ηλεκτρόνια με κινητική ενέργεια μεγαλύτερη του μηδενός.

Αν στο μέταλλο \[(2)\] προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\], τότε απ’ το μέταλλο \[(2)\] θα εκπεμφθούν ηλεκτρόνια με μηδενική ταχύτητα.

Το έργο εξαγωγής στο μέταλλο \[(2)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό στο μέταλλο \[(1)\].

Η \[εφθ\] είναι αριθμητικά ίση με \[\frac{1}{h}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck.

29.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η ενέργεια ενός φωτονίου είναι ανάλογη της ορμής του.

Στη συμβολή παρουσιάζεται η κυματική φύση του φωτός ενώ στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο παρουσιάζεται η σωματιδιακή του φύση.

Η σύγχρονη φυσική ισχυρίζεται ότι το φως έχει δυαδική φύση και σωματιδιακή και κυματική.

Από μια δέσμη φωτονίων διαφορετικών συχνοτήτων, αυτό που έχει μικρότερο μήκος κύματος έχει μεγαλύτερη ενέργεια και μεγαλύτερη κατά μέτρο ορμή.

Όσο μεγαλύτερη είναι η ορμή ενός φωτονίου που πέφτει στην κάθοδο, τόσο μικρότερη κινητική ενέργεια έχει το ηλεκτρόνιο που αποσπάται απ’ αυτήν μετά την απορρόφηση του φωτονίου αυτού.

Αν αυξήσουμε την ορμή των φωτονίων της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο, τότε αυξάνεται η τάση αποκοπής στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

30.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο κύκλωμα δεν παρατηρείται φωτόρευμα:

πάντα όταν η τάση του γίνεται μηδενική.

πάντα όταν η συχνότητα \[f\] είναι μικρότερη της συχνότητας κατωφλίου.

πάντα όταν αντιστρέφω την πολικότητα της τάσης.

πάντα όταν η τάση αντιστρέφεται και παίρνει απόλυτη τιμή ίση με την τάση αποκοπής.

όταν η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι αρκετά μεγάλη.

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!