Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι \[φ\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κάθε ηλεκτρόνιο απορροφά μόνο ένα φωτόνιο της ακτινοβολίας.

Αν η συχνότητα \[f\] είναι \[ f < \frac{φ}{h}\] τότε το ηλεκτρόνιο που απορροφά το φωτόνιο αυτό εξέρχεται απ’ το μέταλλο με μηδενική κινητική ενέργεια.

Αν \[f > \frac{φ}{h}\] θα έχω ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου ακόμα και αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενιστεί.

Αν \[f > \frac{φ}{h}\], όταν αυξάνω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της, τότε αυξάνεται και το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

Η κινητική ενέργεια που αποκτά το ηλεκτρόνιο στην κάθοδο είναι ίδια αρκεί να ισχύει \[f > \frac{φ}{h}\].

2.

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;

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

\[ λ' p\, ,\, E' > E \]

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

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

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

3.

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:

\[ π_1=π_2 \]

\[ π_1=2π_2 \]

\[ π_1 = \frac{π_2}{2} \]

\[ π_1=4π_2 \]

4.

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:

\[ λ_{max_1}=λ_{max_2 }\],

\[λ_{max_1}=\frac{λ_{max_2} }{ 3 } \]

\[ λ_{max_1}=3λ_{max_2} \]

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

5.

Μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] φωτίζει την κάθοδο και φωτοηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ αυτήν με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ\] ενώ η τάση αποκοπής είναι \[V_0\]. Αν υποδιπλασιάσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, τότε η τάση αποκοπής τετραπλασιάζεται. Το έργο εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου της καθόδου είναι:

\[ φ=2K \]

\[ φ=\frac{K}{2} \]

\[ φ=3K \]

\[ φ = \frac{Κ}{3} \]

6.

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

7.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στην κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\].

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενιστεί τότε το κύκλωμα του φωτοκυττάρου θα διαρρέεται από ρεύμα αν η συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας είναι \[f>f_0\].

Αν η \[f=f_0\], το ρεύμα στο κύκλωμα μηδενίζεται.

Αν \[f=f_0\], η τάση αποκοπής είναι \[V_0=0\].

Αν \[f > f_0\] τα φωτοηλεκτρόνια κατευθύνονται επιταχυνόμενα προς την άνοδο.

Αν \[f > f_0\] τα ηλεκτρόνια κινούνται ευθύγραμμα και ομαλά απ’ την κάθοδο μέχρι να φτάσουν στην άνοδο.

Αν αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητα της \[f>f_0\], τότε δεν αλλάζει η ένταση του φωτορεύματος.

8.

Σε μια κάθοδο πέφτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] και τότε τα φωτοηλεκτρόνια εκπέμπονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Αν αυξήσω ελάχιστα το μήκος κύματος της προσπίπτουσας μονοχρωματικής τότε:

τα ηλεκτρόνια θα εξέρχονται πάλι με μηδενική ταχύτητα.

θα αυξηθεί η ένταση του φωτορεύματος στο κύκλωμα.

δεν θα εμφανίζεται το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

τα ηλεκτρόνια που αποσπώνται στην κάθοδο θα έχουν μη μηδενική κινητική ενέργεια.

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κάθε σώμα ανεξαρτήτως της μάζας του και της ταχύτητάς του συνοδεύεται από ένα μήκος κύματος de Broglie.

Σε σώμα που η ταχύτητά του είναι μη σχετικιστική το μήκος κύματος de Broglie που το συνοδεύει είναι αντιστρόφως ανάλογο του μέτρου της ταχύτητάς του.

Η περίθλαση των ακτίνων Χ επιβεβαιώνει το αξίωμα του de Broglie.

Η κυματική φύση της ύλης είναι εμφανής και σ’ ένα κινούμενο μπαλάκι του τέννις και σ’ ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο.

10.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση \[Ι\] της ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα σώμα είναι:

διανυσματικό μέγεθος.

η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος και ανά μονάδα χρόνου που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

η ισχύς ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος και ανά μονάδα μήκους κύματος που εκπέμπει το σώμα με μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{ J }{ s } \].

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{J }{m^2 \cdot s}\].

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{ W }{ s \cdot m^2 } \].

11.

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 \[x' x\].

12.

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:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

13.

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:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

14.

Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία \[T_1\], ένα μέλαν σώμα παρουσιάζει \[λ_{max_1}\]. Ένα δεύτερο μέλαν σώμα διαφορετικού υλικού σε θερμοκρασία \[Τ_2\] με \[Τ_2>Τ_1\] παρουσιάζει \[λ_{max_2}\]. Για τα \[λ_{max_1}\, , \, λ_{max_2}\]:

ισχύει \[λ_{max _1}>λ_{max_2} \]

ισχύει \[ λ_{max_1 } < λ_{max_2} \]

ισχύει \[ λ_{max _1 }=λ_{max_2 } \]

δεν μπορούμε να βρούμε τη μεταξύ τους σχέση αφού δεν ξέρουμε το υλικό που είναι φτιαγμένο το καθένα.

15.

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.

16.

Δυο δέσμες ακτινών Χ με μήκη κύματος \[λ_1\] και \[λ_2\] (με \[λ_1 > λ_2\]) σκεδάζονται σε ηλεκτρόνια. Τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν μήκη κύματος \[λ_1'\] και \[λ_2'\] αντίστοιχα. Αν \[Κ_1\] και \[Κ_2\] είναι αντίστοιχα οι κινητικές ενέργειες των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων και θεωρώντας την ίδια γωνία σκέδασης, ο λόγος \[\frac{Κ_1}{Κ_2}\] είναι ίσος με:

\[ \frac{λ_2 λ_2'}{λ_1 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_2'}{λ_2 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_1'}{λ_2 λ_2'} \]

17.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όπως μια ακτίνα άλλοτε εκδηλώνει τη σωματιδιακή της φύση και άλλοτε την κυματική, έτσι και ένα σωμάτιο άλλοτε εμφανίζει σωματιδιακή και άλλοτε κυματική συμπεριφορά.

Ένα σωμάτιο μπορεί σ’ ένα φαινόμενο να εκδηλώσει ταυτόχρονα και τη σωματιδιακή και την κυματική του φύση.

Ο de Broglie όρισε μήκος κύματος για τα σωμάτια βασιζόμενος στη συμμετρία που πάντα υπάρχει στη φύση.

Το μήκος κύματος de Broglie έχει εφαρμογή μόνο για τα σώματα του μακρόκοσμου παρόλο που ορίζεται και σε σωμάτια ατομικής και υποατομικής κλίμακας.

Στη σκέδαση Compton τα ανακρουόμενα ηλεκτρόνια εκδηλώνουν τον κυματικό χαρακτήρα.

Στη σκέδαση Compton, στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στη μελέτη του φάσματος του μέλανος σώματος τα ηλεκτρόνια εμφανίζουν μόνο τη σωματιδιακή τους φύση.

Στην περίθλαση της δέσμης νετρονίων τα νετρόνια εκδηλώνουν μόνο την κυματική τους συμπεριφορά.

Στην σκέδαση μιας δέσμης των ακτίνων Χ τα φωτόνιά τους εμφανίζουν την κυματική τους φύση.

18.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι κυματικές ιδιότητες της ύλης εμφανίζονται:

στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

στο φάσμα της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος.

στην περίθλαση των ακτίνων Χ.

στην περίθλαση των ηλεκτρονίων, των νετρονίων και των σωματίων α.

19.

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:

\[ λ_1'=λ_2' \]

\[ λ_1' < λ_2' \]

\[ λ_1' > λ_2' \]

20.

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.

21.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ = \frac{4h}{mc}\] σκεδάζεται με αρχικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Το μέγιστο μήκος κύματος \[λ_{max}\] που μπορεί να έχει το σκεδαζόμενο φωτόνιο είναι:

\[ λ_{max}'=2λ \]

\[ λ_{max}'=3λ \]

\[ λ_{max}'=\frac{3}{2} λ \]

\[ λ_{max}'=\frac{2}{3} λ \]

22.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος de Broglie ενός σωματίου μεταβάλλεται όταν:

το σωμάτιο κινείται ευθύγραμμα και επιταχύνεται ή επιβραδύνεται.

το σωμάτιο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση.

το σωμάτιο κινείται ευθύγραμμα και ομαλά.

όλα τα παραπάνω.

23.

Για συγκεκριμένη μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] στην κάθοδο ενός κυκλώματος φωτοκυττάρου η τάση αποκοπής είναι \[5\, V\]. Αν μειώσουμε κατά \[50\, \%\] το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας τότε τα ηλεκτρόνια εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια ίση με το διπλάσιο του έργου εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου. Το έργο εξαγωγής είναι ίσο με:

\[ 10 \, eV \]

\[ 5 \, eV \]

\[ 15 \, eV \]

\[ 20 \, eV \]

24.

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.

25.

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 \[90^0\].

26.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_1\] σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και η γωνία σκέδασης που παρατηρείται είναι \[φ\]. Δεύτερο φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_2=\frac{λ_1}{4}\] σκεδάζεται και αυτό με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και παρατηρείται ίδια γωνία σκέδασης \[φ\]. Αν το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του πρώτου φωτονίου είναι \[4\, \%\], τότε το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του δεύτερου φωτονίου είναι:

\[ 1\, \% \]

\[ 4\, \% \]

\[16 \, \% \]

\[ 8 \, \% \]

27.

Ένα διεγερμένο άτομο μπορεί να εκπέμψει ένα φωτόνιο οποιαδήποτε στιγμή στο χρονικό διάστημα από μηδέν μέχρι άπειρο. Ο μέσος χρόνος στον οποίο ένας μεγάλος αριθμός διεγερμένων ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία είναι \[Δt\]. Το ελάχιστο εύρος της φασματικής γραμμής δίνεται από την σχέση

\[ Δf = \frac{1}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{2π}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{1}{2π Δt} \]

28.

Φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{5h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός. Το φωτόνιο σκεδάζεται με αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και το μήκος κύματός του αυξάνεται κατά \[20\, \%\]. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

29.

Η συνθήκη κανονικοποίησης επιβάλλεται:

απ’ την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg.

απ’ την αρχή διατήρησης της ενέργειας.

απ’ το γεγονός ότι η πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο κάπου στο χώρο είναι ίση με τη μονάδα.

όλα τα παραπάνω.

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Στα φαινόμενα αλληλεπίδρασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ύλη τα φωτόνια συμπεριφέρονται σαν σωματίδια.

Ένα σωμάτιο δεν μπορεί να έχει κυματικό χαρακτήρα αφού έχει μη μηδενική μάζα.

Αν το μήκος κύματος de Broglie ενός σωματιδίου είναι σταθερό, τότε ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του σωματιδίου είναι μηδενικός.

Μια δέσμη φωτός (ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας) μπορεί να εκδηλώσει ταυτόχρονα και τις δύο φύσεις του.

Η κυματική φύση της ύλης βρίσκει εφαρμογή για τα σωμάτια του μικρόκοσμου αλλά όχι για τα σώματα του μακρόκοσμου.

Σε ένα δυνατό «κάρφωμα» στην μπάλα του βόλλεϋ το μήκος κύματος de Broglie της μπάλας μπορεί να ανιχνευτεί γιατί αυτή αποκτά μεγάλη ταχύτητα.

Πειραματικά έχει βρεθεί και η κυματική συμπεριφορά των δεσμών των νετρονίων και των σωματιδίων α.

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!