Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη φωτοηλεκτρική εξίσωση του Einstein η μέγιστη κινητική ενέργεια των αποσπώμενων ηλεκτρονίων:

εξαρτάται απ’ το εμβαδόν της επιφάνειας του μετάλλου απ’ την οποία εκπέμπονται.

είναι μηδενική αν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι ίση με τη συχνότητα κατωφλίου.

για δύο διαφορετικά μέταλλα που προσπίπτει σ’ αυτά μονοχρωματική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ίδιας συχνότητας, είναι μεγαλύτερη στα ηλεκτρόνια που αποσπώνται απ’ το μέταλλο με μικρότερο έργο εξαγωγής.

για το ίδιο μέταλλο είναι πάντα ίδια, ανεξάρτητη της συχνότητας της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

αυξάνεται στο ίδιο μέταλλο αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλω τη συχνότητά της.

2.

Κατά την σκέδαση Compton η διαφορά μεταξύ των μηκών κύματος της προσπίπτουσας \[(λ)\] και της σκεδαζόμενης \[(λ')\] ακτινοβολίας συμβολίζεται με \[Δλ=λ'-λ\]. Η κινητική ενέργεια \[Κ\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου δίνεται από την έκφραση (Δίνονται η σταθερά Planck \[h\] και η ταχύτητα του φωτός \[c\])

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ} \]

\[ Κ= \frac{hc λ}{λ+Δλ} \]

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ+Δλ} \]

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ(λ+Δλ)}\]

3.

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

4.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Με το πείραμά του ο Compton επιβεβαίωσε την ύπαρξη:

νετρονίων,

πρωτονίων,

ηλεκτρονίων,

φωτονίων.

5.

Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] προσπίπτει στην επιφάνεια της καθόδου μιας φωτοηλεκτρικής διάταξης. Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική \[(V_{αν}-V_{καθ} > 0 ) \] τότε δεν παρατηρείται ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αυτό συμβαίνει:

γιατί η συχνότητα \[f\] είναι μικρότερη της συχνότητας του κατωφλίου που αντιστοιχεί στο μέταλλο της καθόδου.

γιατί η τάση \[V_{αν}-V_{καθ}\] είναι ίση με την τάση αποκοπής.

είτε γιατί ισχύει το α είτε γιατί ισχύει το β.

όλα τα φωτοηλεκτρόνια προσκρούουν στα μόρια του αέρα μέσα στο γυάλινο σωλήνα που περικλείει τη διάταξη και έτσι εμποδίζονται να φτάσουν στην κάθοδο.

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.

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.

8.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η σχέση \[p=\frac{h}{λ}\]:

προκύπτει απ’ τις σχέσεις \[Ε=pc\] και \[Ε=hf\].

συνηγορεί στην άποψη ότι το φως έχει μόνο σωματιδιακή φύση.

συσχετίζει μια κυματική ιδιότητα το \[λ\] με μια σωματιδιακή που είναι η ορμή και έτσι δείχνει τη δυαδική φύση του φωτός.

μας δείχνει ότι ένα φωτόνιο της κόκκινης περιοχής έχει μεγαλύτερη ορμή από ένα φωτόνιο της ιώδους περιοχής.

9.

Ποιο φαινόμενο οδήγησε τον Planck στην υπόθεση ότι το πόσο ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει ένα άτομο υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, μπορεί να πάρει μόνο διακριτές τιμές;

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

Η ακτινοβολία μέλανος σώματος

Η σκέδαση ακτινών Χ ακίνητα ηλεκτρόνια

Όλα τα παραπάνω

10.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το εμβαδόν που περικλείει το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος Ι(λ) με το μήκος κύματος λ θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος:

αυξάνεται όταν αυξήσουμε τη θερμοκρασία του σώματος.

είναι διαφορετικό για δύο διαφορετικά μελανά σώματα ίδιας θερμοκρασίας.

είναι ίσο με την ολική ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος.

δεν εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του σώματος.

11.

Δύο φωτόνια ακτίνων Χ με \[λ_1=λ\] και \[λ_2=2λ\] σκεδάζονται σε πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια και δημιουργούν ίσες γωνίες σκέδασης \[φ\] και το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος για το κάθε φωτόνιο είναι \[π_1\] και \[π_2\] αντίστοιχα. Για τα ποσοστά αυτά ισχύει:

\[ π_1=π_2 \]

\[ π_1=2π_2 \]

\[ π_1 = \frac{π_2}{2} \]

\[ π_1=4π_2 \]

12.

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.

13.

Ένα ηλεκτρόνιο, ένα σωμάτιο άλφα και ένα νετρόνιο \[(m_e < m_n < m_α )\] κινούνται με ταχύτητες αρκετά μικρότερες από την ταχύτητα του φωτός και έχουν την ίδια κινητική ενέργεια. Επιλέξτε την σωστή απάντηση. Το μήκος κύματος de Broglie θα είναι

το ίδιο για όλα τα σωμάτια

μεγαλύτερο για το ηλεκτρόνιο

μεγαλύτερο για το νετρόνιο

μεγαλύτερο για το σωμάτιο α

14.

Ένα ηλεκτρόνιο, ένα σωμάτιο άλφα και ένα νετρόνιο \[(m_e < m_n < m_α )\] κινούνται με ταχύτητες αρκετά μικρότερες από την ταχύτητα του φωτός και έχουν την ίδια ορμή. Επιλέξτε την σωστή απάντηση. Το μήκος κύματος de Broglie θα είναι

το ίδιο για όλα τα σωμάτια

μεγαλύτερο για το ηλεκτρόνιο

μεγαλύτερο για το νετρόνιο

μεγαλύτερο για το σωμάτιο α

15.

Φωτόνιο ορμής \[p=\frac{4}{3}\, mc\] και μήκους κύματος \[λ = \frac{h}{mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου, \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[h\] η σταθερά του Planck, σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο που ανακρούεται με κινητική ενέργεια \[Κ_e=\frac{pc}{2}\]. Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

16.

Σε ένα μέταλλο με έργο εξαγωγής \[φ\] προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Η ταχύτητα του φωτός είναι \[c\] και η σταθερά του Planck είναι \[h\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να εξέρχονται φωτοηλεκτρόνια με μηδενική ταχύτητα απ’ το μέταλλο πρέπει το μήκος κύματος της ακτινοβολίας να είναι ίσο με:

\[ λ = \frac{ch }{2φ }\]

\[ λ = \frac{2ch}{φ} \]

\[λ = \frac{ch}{φ} \]

\[ λ= \frac{ch}{2φ} \]

17.

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

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

18.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Planck:

τα άτομα απορροφούν με μορφή ακτινοβολίας μόνο διακριτές τιμές ενέργειας που δεν εξαρτώνται απ’ τη συχνότητα της ταλάντωσής τους.

αν το άτομο απορροφήσει ένα κβάντο ενέργειας, μεταπηδά στην αμέσως επόμενη ενεργειακή κατάσταση.

αν το ταλαντούμενο άτομο βρίσκεται στην ενεργειακή στάθμη που αντιστοιχεί στον κβαντικό αριθμό \[n=3\] και μεταπηδήσει στη θεμελιώδη του κατάσταση \[(n=1)\], τότε θα εκπέμψει ενέργεια ίση με \[2hf\] όπου \[f\] η συχνότητα της ταλάντωσής του και \[h\] η σταθερά του Planck.

όταν το άτομο παραμένει σε μια ενεργειακή στάθμη, εκπέμπει συνεχώς ενέργεια που έχει συνεχείς τιμές.

η σταθερά του Planck \[h\] στο (S.I.) έχει μονάδα το \[1\, J\].

κβαντικός ταλαντωτής είναι ο ταλαντωτής που μπορεί να έχει μόνο διακριτές τιμές ενέργειας όπως ένα ταλαντούμενο άτομο του μέλανος σώματος.

19.

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Μέλαν σώμα ονομάζεται ένα υποθετικό σώμα το οποίο απορροφά όλη την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προσπίπτει πάνω του ανεξάρτητα από το μήκος κύματος της.

Το μέλαν σώμα διαχέει (ανακλά προς όλες τις κατευθύνσεις) την προσπίπτουσα σε αυτό ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Το μέλαν σώμα δεν εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε θερμοκρασία δωματίου.

Το μέλαν σώμα αποτελεί μια εξιδανίκευση αφού δεν υπάρχει σώμα, στη φύση, που να απορροφά κατά \[100 \% \] την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό.

Το φάσμα ενός μέλανος σώματος εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία και όχι από τη χημική σύσταση ή τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του μέλανος σώματος.

Μέλαν σώμα μπορεί να θεωρηθεί ένα οποιοδήποτε αντικείμενο με αιθαλωμένη την επιφάνειά του.

20.

Κατά τη σκέδαση Compton η μέγιστη μεταβολή του μήκους κύματος μεταξύ του σκεδαζόμενου και του προσπίπτοντος φωτονίου \[λ'-λ\] είναι:

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

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

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

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

21.

Φωτόνιο ορμής μέτρου \[p=2mc\] σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο μάζας \[m\] με γωνία σκέδασης \[φ=60^0\] και το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει ορμή μέτρου \[p'\]. Το πηλίκο των μέτρων των ορμών \[\frac{p'}{p}\] είναι:

\[ 1 \]

\[ 2 \]

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

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

22.

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.

23.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Όταν μονοχρωματική ακτινοβολία πέσει πάνω σε μια μεταλλική επιφάνεια τότε θα εκπεμφθούν απ’ αυτήν ηλεκτρόνια:

αν η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από μια ελάχιστη τιμή ανεξαρτήτως της συχνότητάς του.

αν το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι μεγαλύτερο από μια ελάχιστη τιμή.

αν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από μια ελάχιστη τιμή ανεξαρτήτως της τιμής της έντασής του.

πάντα, ανεξαρτήτως της συχνότητας και της έντασης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

24.

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.

25.

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)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

26.

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:

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

\[ \frac{Ε}{4} \]

\[ \frac{Ε}{5} \]

\[0 \].

27.

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.

28.

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

όταν ορατή ακτινοβολία πέσει πάνω σε μεταλλική επιφάνεια.

όταν ηλεκτρόνια πέφτουν πάνω σε μεταλλική επιφάνεια.

όταν ορατό φως σκεδάζεται κατά την πρόσκρουσή του σε μια υλική επιφάνεια.

από θερμαινόμενη μεταλλική επιφάνεια.

29.

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;

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

\[ λ' p\, ,\, E' > E \]

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

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

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

30.

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.

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!