Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Δύο πυρήνες \[Π_1\, , \, Π_2\] έχουν φορτία \[q_1=2q_2\] και μαζικούς αριθμούς \[Α_1\, ,\, Α_2\] με \[Α_1 = \frac{Α_2}{2}\]. Οι δύο πυρήνες επιταχύνονται απ’ την ίδια διαφορά δυναμικού \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_1\, ,\, λ_2\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie μετά την επιτάχυνση των δύο πυρήνων, τότε ο λόγος \[\frac{λ_1}{λ_2}\] είναι:

\[ \sqrt{2} \]

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

\[ 2 \]

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

2.

Φωτόνιο με μήκος κύματος \[λ=\frac{6h}{mc}\] σκεδάζεται σε παρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και του μεταφέρει το \[20\, \%\] της ενέργειάς του. Η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι:

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 180^0 \]

3.

Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Αν αυξήσουμε την ένταση μιας μονοχρωματικής δέσμης που προσπίπτει στην κάθοδο του φωτοκύτταρου χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητά της αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται σε ορισμένο χρόνο.

Ο αριθμός των εκπεμπόμενων φωτοηλεκτρονίων για ορισμένης έντασης φωτεινή μονοχρωματική δέσμη, εξαρτάται από το μήκος κύματος της δέσμης.

Τα φωτοηλεκτρόνια βγαίνουν με μεγαλύτερη ταχύτητα όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας μεγαλώνει.

Για να παρατηρηθεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο απαιτείται μονοχρωματική ακτινοβολία.

4.

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.

5.

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.

6.

Μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμοκρασία \[T\] και παρουσιάζει μέγιστη ενέργεια εκπεμπόμενης ακτινοβολίας σε μια περιοχή μηκών κύματος με αιχμή το μήκος κύματος \[λ\]. Αν η θερμοκρασία του γίνει \[Τ_1\], το μήκος κύματος στο οποίο η ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος της ακτινοβολίας μεγιστοποιείται τριπλασιάζεται ενώ όταν η θερμοκρασία του γίνει \[T_2\], το αντίστοιχο μήκος κύματος υποτριπλασιάζεται σε σχέση με την αρχική του τιμή \[λ\]. Η διαφορά των θερμοκρασιών \[T_2-T_1\] είναι:

\[ 2T \]

\[ \frac{8Τ}{3 } \]

\[ \frac{5Τ }{ 3 } \]

\[ 9Τ \]

7.

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 \[90^0\].

8.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα σε κοινό σύστημα αξόνων της τάσης αποκοπής σε δύο διαφορετικές φωτοηλεκτρικές διατάξεις \[(1)\, ,\, (2)\] σε συνάρτηση με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στις καθόδους τους. Για τις γωνίες \[θ_1\, ,\, θ_2\] των δύο διαγραμμάτων ισχύει:

\[ εφθ_1=1,2 εφθ_2 \]

\[ εφθ_1 = \frac{εφθ_2}{1,2} \]

\[ εφθ_1 = εφθ_2 \]

9.

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.

10.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_1\] και συχνότητας \[f_1\] προσκρούει σε ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο ενός στόχου σκεδάζεται κατά γωνία \[φ\] και αυξάνει κατά \[4\, \%\] το μήκος κύματός του. Δεύτερο φωτόνιο συχνότητας \[2f_1\] εκτρέπεται της αρχικής του διεύθυνσης κίνησης κατά την ίδια γωνία \[φ\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του \[2^{ου}\] φωτονίου είναι:

\[ 4\, \% \]

\[ 2 \, \% \]

\[ 1\, \% \]

\[ 8 \, \% \]

11.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton η μεταβολή του μήκους κύματος \[Δλ=λ'-λ\] είναι ίση με \[\frac{h}{mc}\]. Η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι:

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 120^0 \],

\[180^0 \].

12.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν ένα μέλαν σώμα αρχίζει να θερμαίνεται αργά τότε:

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ιώδες μετά στο κυανό και κατόπιν στο πράσινο χρώμα.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο πορτοκαλί, μετά στο ιώδες και μετά στο κίτρινο.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ερυθρό, μετά στο πορτοκαλί και κατόπιν στο κίτρινο.

θα φαίνεται συνεχώς μαύρο αφού είναι μέλαν σώμα ανεξαρτήτως της τιμής της θερμοκρασίας που μπορεί να πάρει.

13.

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.

14.

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

οι τιμές ενέργειας που μπορεί να πάρει ένα ταλαντούμενο άτομο είναι διακριτές και δίνονται απ’ τη σχέση \[Ε_n=nhf\].

η σταθερά του Planck έχει μονάδες \[J \cdot s\] στο S.I.

το άτομο μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει οποιαδήποτε τιμή διαθέσιμης ενέργειας.

όταν το άτομο μεταπηδήσει στην μεθεπόμενη υψηλότερη ενεργειακή του στάθμη απορροφά ενέργεια \[hf\].

όταν το άτομο μεταπηδήσει από μια υψηλότερη ενεργειακή στάθμη σε μια χαμηλότερη θα εκπέμψει ενέργεια ίση με \[hf\] ή πολλαπλάσιο αυτής.

το κβάντο της ενέργειας είναι ίσο με \[\frac{hf}{2}\].

όταν το άτομο παραμένει στην ίδια ενεργειακή στάθμη, τότε δεν εκπέμπει ούτε απορροφά ενέργεια.

15.

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 \[f=f_0\].

16.

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:

\[ 1 \]

\[ 2 \]

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

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

17.

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

18.

Στα παρακάτω διαγράμματα \[ (1) \, ,\, (2)\] φαίνονται τα κυματοπακέτα \[ (1) \, ,\, (2)\] που συνοδεύουν δύο ανεξάρτητα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\]. (Ισχύει \[Δx_2 < Δx_1\])

Σε μια ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης και της ορμής στον άξονα του κάθε σωματιδίου οι αβεβαιότητες της ορμής του είναι \[Δp_{1_x}\, ,\, Δp_{2_x}\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Οι μετρήσεις των θέσεων των δύο σωματιδίων στον άξονα \[x' x\] έχουν αβεβαιότητα μηδέν.

Οι αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x}\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι άπειρες.

Οι αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x }\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι πεπερασμένες και ισχύει \[Δp_{1_x} > Δp_{2_x}\].

Οι αβεβαιότητες των ορμών \[Δp_{1_x }\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι πεπερασμένες και ισχύει \[Δp_{1_x } < Δp_{2_x }\].

Ισχύει για τις αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x }=Δp_{2_x}\].

19.

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

20.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα, από την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στη φωτοηλεκτρική διάταξη εξαρτάται:

η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων.

η μέγιστη σταθερή ένταση του φωτορεύματος.

το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\].

ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται απ’ την κάθοδο σε ορισμένο χρονικό διάστημα.

21.

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:

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

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

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

22.

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.

23.

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.

24.

Φορτισμένο σωματίδιο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητα μέτρου πολύ μικρότερου του μέτρου της ταχύτητας του φωτός. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Κατά την κυκλική κίνηση του σωματιδίου:

μένει σταθερό το μήκος κύματός του κατά de Broglie και το μέτρο της στροφορμής του ως προς άξονα κάθετο στο επίπεδο της κυκλικής τροχιάς που διέρχεται απ’ το κέντρο της αλλά αλλάζει συνεχώς η κατεύθυνσή της.

μένει σταθερό το μήκος κύματός του κατά de Broglie και το διάνυσμα της ορμής του.

αυξομειώνεται το μήκος κύματός του κατά de Broglie αλλά η στροφορμή του ως προς άξονα κάθετο στο επίπεδο της κυκλικής τροχιάς που διέρχεται απ’ το κέντρο της μένει σταθερή.

μένει σταθερό το μήκος κύματός του κατά de Broglie, το διάνυσμα της στροφορμής του ως προς άξονα κάθετο στο επίπεδο της κυκλικής τροχιάς που διέρχεται απ’ το κέντρο της και το μέτρο της ορμής του.

μένει σταθερό το μήκος κύματός του κατά de Broglie αλλά αλλάζουν συνεχώς οι κατευθύνσεις της ορμής και της στροφορμής του ως προς άξονα κάθετο στο επίπεδο της κυκλικής τροχιάς που διέρχεται απ’ το κέντρο της.

25.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι το φαινόμενο της εκπομπής ηλεκτρονίων από ένα μέταλλο όταν:

το μέταλλο θερμανθεί,

αν συνδέσουμε το μέταλλο με ένα ηλεκτρόδιο μέσω μιας ηλεκτρικής πηγής.

αν προσπέσει στο μέταλλο φως κατάλληλης συχνότητας.

αν εφαρμόσουμε τάση σε δύο σημεία του μετάλλου.

26.

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 \[p'\]. Η κινητική ενέργεια \[Κ_e\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι:

\[ pc \]

\[ \frac{pc}{2} \]

\[ \frac{pc}{3} \]

\[ \frac{pc}{4} \]

27.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Για μικρές απόλυτες τιμές της αντεστραμμένης τάσης μερικά φωτοηλεκτρόνια φτάνουν στην άνοδο παρόλο που επιβραδύνονται, γιατί εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μεγάλες κινητικές ενέργειες.

Όταν η αντεστραμμένη τάση γίνει ίση κατά απόλυτη τιμή με την τάση αποκοπής η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα μεγιστοποιείται.

Για συγκεκριμένη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας η μέγιστη ένταση του ρεύματος αυξάνεται όταν μειώνεται η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

Αν η τάση στο κύκλωμα είναι θετική, το ρεύμα μπορεί να μην έχει τη μέγιστη τιμή του γιατί ορισμένα φωτοηλεκτρόνια απ’ το άκρο της καθόδου διαφεύγουν στην παράπλευρη επιφάνεια του σωλήνα λόγω των φορών των ταχυτήτων τους και δεν φτάνουν ποτέ στην άνοδο.

28.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν η διαφορά δυναμικού μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική \[( V_{αν} - V_{καθ}>0)\] τότε:

το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου έχει πάντα τη μέγιστη τιμή του.

το έργο της \[F_{ηλ}\] που δέχεται ένα φωτοηλεκτρόνιο κατά τη μετάβασή του απ’ την άνοδο στην κάθοδο είναι αρνητικό.

το φωτοηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να μηδενιστεί αν και η προσπίπτουσα μονοχρωματική ακτίνα στην κάθοδο έχει συχνότητα μεγαλύτερη της συχνότητας κατωφλίου.

τα φωτοηλεκτρόνια πάντα επιταχύνονται απ’ την άνοδο προς την κάθοδο.

29.

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.

30.

Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Το φάσμα της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος είναι γραμμικό και όχι συνεχές αφού οι ενέργειες ταλάντωσης των ατόμων του έχουν κβαντισμένες τιμές.

Η θερμική ακτινοβολία του μέλανος σώματος οφείλεται στην ταλάντωση των ατόμων του που συμπεριφέρονται σαν στοιχειώδη ταλαντούμενα ηλεκτρικά δίπολα.

Το \[λ_{max}\] του φάσματος της ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως ανάλογο της θερμοκρασίας του σύμφωνα με το νόμο των Stefan-Boltzmann.

Η ένταση της ακτινοβολίας ενός μέλανος σώματος εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του.

Ένα μέλαν σώμα εκπέμπει με ίδια ένταση ακτινοβολία γύρω από οποιοδήποτε μήκος κύματος που ανήκει στο φάσμα εκπομπής του.

Η ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος έχει μονάδα μέτρησης στο (S.I.) το \[\frac{J}{s \cdot m^3}\].

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!