Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Φωτόνιο των ακτίνων Χ έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{mc}\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης είναι \[φ=60^0\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος \[λ'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

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

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

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

\[ \frac{3h }{ 2mc } \].

2.

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

3.

Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] φωτίζει τη μεταλλική επιφάνεια της καθόδου και απ’ αυτήν εξέρχονται ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K=3φ\] όπου \[φ\] το έργο εξαγωγής της καθόδου. Αν διπλασιάσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της τότε τα εξερχόμενα φωτοηλεκτρόνια θα έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'\] που ισούται με:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

4.

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.

5.

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.

6.

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.

7.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη φωτοηλεκτρική διάταξη του παρακάτω σχήματος προσπίπτει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[ f ≥ f _0\].

Αν η τιμή της τάσης γίνει \[V_0\] με την πηγή να έχει την πολικότητα του σχήματος, το ρεύμα στο κύκλωμα μηδενίζεται.

Τα ηλεκτρόνια φτάνουν στην κάθοδο με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια απ’ αυτήν που είχαν όταν εκπέμφθηκαν απ’ την κάθοδο.

Το ρεύμα στο κύκλωμα μπορεί να είναι μηδέν.

Τα φωτοηλεκτρόνια επιβραδύνονται απ’ το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή μεταξύ ανόδου-καθόδου και έτσι το ρεύμα στο κύκλωμα μπορεί να είναι μηδενικό.

Το ρεύμα είναι σίγουρα μηδενικό αν \[f=f_0\].

8.

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:

\[Κ_e=0,6\, E \]

\[ Κ_e=0,5 \, E \]

\[ Κ_e=0,3\, E \]

\[ Κ_e= 0,6 \, E\]

9.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Για να εκπεμφθούν ηλεκτρόνια από ένα μέταλλο:

πρέπει να ρίξουμε στο μέταλλο μονοχρωματικό φως οποιασδήποτε συχνότητας.

μπορεί να ρίξουμε στο μέταλλο και πολυχρωματική ακτινοβολία, αρκεί τουλάχιστον η μια απ’ τις συχνότητές της να είναι μεγαλύτερη της συχνότητας κατωφλίου.

πρέπει να ρίξουμε στο μέταλλο οπωσδήποτε μόνο μονοχρωματική φωτεινή ακτινοβολία που η συχνότητά της να είναι μεγαλύτερη απ’ τη συχνότητα κατωφλίου.

πρέπει να ρίξουμε στο μέταλλο μονοχρωματική ακτινοβολία που ανήκει σε οποιοδήποτε τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

10.

Φωτόνιο με μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{2mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[h\] η σταθερά του Planck σκεδάζεται σε αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και αυξάνει το μήκος κύματός του κατά \[100\, \%\]. Η γωνία πρόσπτωσης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

11.

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.

12.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Για να δημιουργήσουμε ένα κυματοπακέτο συνθέτουμε με τη μέθοδο της υπέρθεσης ένα μεγάλο αριθμό αρμονικών κυμάτων που έχουν επιλεγμένα μήκη κύματος, πλάτη και φάσεις.

Από την υπέρθεση αρμονικών κυμάτων που τα μήκη κύματός τους έχουν μικρό εύρος δημιουργούμε κυματοπακέτα που είναι πιο εντοπισμένα στο χώρο.

Αν τα αρμονικά κύματα που η υπέρθεσή τους δημιουργεί το κυματοπακέτο είναι περισσότερα και έχουν πιο διασκορπισμένα μήκη κύματος, τότε το κυματοπακέτο που δημιουργείται είναι πιο εντοπισμένο στο χώρο.

Αν ένα σωματίδιο αντιπροσωπεύεται μόνο από ένα αρμονικό κύμα και όχι από κυματοπακέτο η θέση του στο χώρο είναι πλήρως απροσδιόριστη δηλαδή η αβεβαιότητά της είναι άπειρη.

Όσο πιο εντοπισμένο είναι το κυματοπακέτο ενός σωματιδίου στο χώρο, τόσο πιο μικρή αβεβαιότητα παρουσιάζει η ορμή της στον άξονα που διαδίδεται το κυματοπακέτο αυτό.

13.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν η ορμή ενός σωματιδίου στον άξονα \[x' x\] είναι μετρημένη με απόλυτη ακρίβεια τότε την ίδια στιγμή η θέση του σωματιδίου:

μπορεί να μετρηθεί με μηδενική αβεβαιότητα.

μπορεί να μετρηθεί με μια πεπερασμένη αβεβαιότητα.

έχει άπειρη αβεβαιότητα στη μέτρησή της.

εκτείνεται σ’ οποιοδήποτε διάστημα απ’ το \[-∞\] ως το \[+∞\] πάνω στον άξονα \[x' x\].

14.

Σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη που η κάθοδός της έχει επίστρωση νατρίου ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία που το μήκος κύματός της ανήκει στην μπλε περιοχή του ορατού φάσματος και τότε τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Στο κύκλωμα δεν δημιουργείται ρεύμα ακόμα και αν η τάση της πηγής είναι θετική.

Μια κόκκινη μονοχρωματική ακτινοβολία που θα αντικαταστούσε την μπλε θα έβγαζε τα ηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο με κινητική ενέργεια μεγαλύτερη του μηδενός.

Μια πράσινη ακτινοβολία δεν θα προκαλούσε εκπομπή φωτοηλεκτρονίων.

Αν έπεφτε μια μονοχρωματική ακτινοβολία που ανήκε στην υπεριώδη περιοχή θα αύξανε την τάση αποκοπής στο κύκλωμα ανεξάρτητα της έντασής της.

Μια υπέρυθρη μονοχρωματική ακτίνα αν έπεφτε στην ίδια κάθοδο θα προξενούσε εκπομπή ηλεκτρονίων.

15.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η απροσδιοριστία της ενέργειας ενός συστήματος είναι αντιστρόφως ανάλογη:

με την απροσδιοριστία της θέσης του συστήματος.

με την απροσδιοριστία της ορμής του συστήματος.

με το χρόνο που το σύστημα παραμένει στην κατάσταση αυτή.

με την ενέργεια του συστήματος.

16.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton για να έχουμε την ελάχιστη δυνατή ενέργεια του σκεδαζόμενου φωτονίου πρέπει η γωνία σκέδασης \[φ\] να είναι:

\[ φ = 0 \]

\[ φ = 60^0 \]

\[ φ=120^0 \]

\[ φ=180^0 \]

17.

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 \[1\, \frac{W}{m^3} \] .

18.

Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m_e\] και φορτίου \[e\], επιταχύνεται από την ηρεμία σε διαφορά δυναμικού \[V\] και αποκτά ταχύτητα πολύ μικρότερη της ταχύτητας του φωτός. Το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου δίνεται από την σχέση (\[h\] η σταθερά Planck)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

\[ λ= \frac{m_e\cdot eV}{\sqrt{2h} }\]

\[ λ = \frac{h}{\sqrt{2m_e\cdot eV} } \]

19.

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:

\[ 4 \]

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

\[ 2 \]

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

20.

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 \[T_1\].

Στη θερμοκρασία \[Τ_1\] το μέλαν σώμα:

φαίνεται μαύρο όπως και σε κάθε άλλη θερμοκρασία.

είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι.

είναι ορατό και έχει «αιχμή» μήκους κύματος στην κίτρινη περιοχή.

21.

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.

22.

Τα φωτοηλεκτρόνια της καθόδου επιβραδύνονται κατά την μετακίνησή τους στην κάθοδο όταν το δυναμικό της ανόδου είναι:

μικρότερο απ’ αυτό της καθόδου.

μεγαλύτερο απ’ αυτό της καθόδου.

ίσο με αυτό της καθόδου.

είτε μικρότερο είτε μεγαλύτερο απ’ αυτό της καθόδου.

23.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] προσπίπτει σε μεταλλική επιφάνεια. Αν από την επιφάνεια εκπεμφθούν ή όχι ηλεκτρόνια εξαρτάται:

απ’ την ένταση της ακτινοβολίας.

απ’ το εμβαδόν της μεταλλικής επιφάνειας.

απ’ τη συχνότητα της ακτινοβολίας.

απ’ το χρόνο που διαρκεί η έκθεση του μετάλλου στην ακτινοβολία αυτή.

απ’ το είδος της μεταλλικής επιφάνειας.

24.

Ένας λαμπτήρας ισχύος \[P\] εκπέμπει ομοιόμορφα προς όλες τις διευθύνσεις μονοχρωματικό φως συχνότητας \[f\]. Σε απόσταση \[d\] από τον λαμπτήρα και ακριβώς πίσω από κυκλικό άνοιγμα ακτίνας \[r\] βρίσκεται αισθητήρας. Θεωρώντας ότι όλη η ενέργεια του λαμπτήρα μετατρέπεται σε φωτεινή ενέργεια, ο αριθμός των φωτονίων \[Ν\] που φτάνουν στον αισθητήρα σε χρόνο \[Δt\] δίνεται από την εξίσωση:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

25.

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 \[φ\]

26.

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.

27.

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.

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.

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

τα ταλαντούμενα άτομα έχουν μόνο διακριτές (κβαντισμένες) τιμές ενέργειας.

ένα ταλαντούμενο άτομο μπορεί να εκπέμψει ή να απορροφήσει οποιοδήποτε ποσό διαθέσιμης ενέργειας.

επειδή οι τιμές εκπομπής και απορρόφησης ενέργειας με μορφή ακτινοβολίας είναι κβαντισμένες, γι’ αυτό και το φάσμα του μέλανος σώματος είναι γραμμικό.

το ποσό που μπορεί να εκπέμψει ή να απορροφήσει ένα άτομο μπορεί να πάρει μόνο διακριτές τιμές που είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του κβάντου ενέργειας.

το κβάντο ενέργειας για τα ταλαντούμενα άτομα είναι ίσο με \[hf\] όπου \[f\] η συχνότητα της ταλάντωσής τους και \[h\] η σταθερά του Planck.

30.

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.

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!