Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

1.

Το κύκλωμα του φωτοκυττάρου είναι η διάταξη με την οποία μελετάμε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Από μια θετική τιμή της τάσης μεταξύ της ανόδου και της καθόδου \[(V_{αν} - V_{καθ} > 0 ) \] και μετά, η ένταση του ρεύματος του κυκλώματος σταθεροποιείται σε μια μέγιστη τιμή.

Η ένταση του ρεύματος μπορεί να είναι μη μηδενική ακόμα και αν η τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου γίνει μηδέν.

Η ένταση του ρεύματος μηδενίζεται όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου αλλάξει πολικότητα και πάρει μια τιμή που καλείται τάση αποκοπής.

Αν διπλασιάσουμε την ένταση \[Ι\] του μονοχρωματικού φωτός που πέφτει στην κάθοδο χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητά του, η μέγιστη τιμή του ρεύματος της διάταξης δεν αλλάζει.

2.

Στο παρακάτω κύκλωμα φαίνεται η μεταβολή της έντασης του ρεύματος στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου σε συνάρτηση με την τάση \[V\] μεταξύ ανόδου-καθόδου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας μπορεί να είναι ίση με τη συχνότητα κατωφλίου που αντιστοιχεί στο μέταλλο της καθόδου της διάταξης αυτής.

Αν αυξήσω τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας η τάση αποκοπής μπορεί να γίνει \[V_0=1,5\, V\].

Αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλω τη συχνότητά της, η ένταση του μέγιστου ρεύματος στο κύκλωμα θα πάρει τιμή μεγαλύτερη από \[5 \cdot 10^{-4}\, A\].

Για την τιμή \[V_1=+1,8\, V\] το δυναμικό της ανόδου είναι μικρότερο απ’ το δυναμικό της καθόδου.

Αν αυξάνω συνεχώς την τάση στο κύκλωμα κάποια στιγμή η τιμή του ρεύματος θα μηδενιστεί.

Για την τιμή της τάσης \[V_1=-1,8\, V\] τα πιο γρήγορα ηλεκτρόνια στην κάθοδο σταματούν αμέσως πριν φτάσουν στην άνοδο.

3.

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.

4.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν μια μονοχρωματική ακτινοβολία πέσει σε μια επιφάνεια φτιαγμένη από Cs (καίσιο) και επιφέρει σ’ αυτήν εκπομπή ηλεκτρονίων, τότε η ίδια αυτή ακτινοβολία θα επιφέρει εκπομπή ηλεκτρονίων:

και σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια.

σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια που η τιμή της συχνότητας κατωφλίου είναι μεγαλύτερη απ’ αυτή που αντιστοιχεί στο καίσιο.

σε κάθε μεταλλική επιφάνεια που είναι φτιαγμένη από μέταλλο που το έργο εξαγωγής του έχει μικρότερη τιμή απ’ το έργο εξαγωγής του καισίου.

πιθανόν και σε μια μεταλλική επιφάνεια που το μέταλλό της έχει μεγαλύτερο έργο εξαγωγής απ’ το καίσιο αλλά τότε τα φωτοηλεκτρόνια θα βγουν με μικρότερη ταχύτητα απ’ την επιφάνεια αυτή απ’ την ταχύτητα με την οποία θα εξέλθουν απ’ την επιφάνεια του καισίου.

5.

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.

6.

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.

7.

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

8.

Ένα μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμοκρασία \[T_1\] και το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] δίνεται απ’ το παρακάτω σχήμα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της ακτινοβολίας του το σώμα στην ορατή περιοχή του φάσματος πρέπει:

να το αντικαταστήσω με σώμα άλλου υλικού στην ίδια θερμοκρασία \[T_1\].

να μειώσω τη θερμοκρασία του.

ν’ αλλάξω το σχήμα του σώματος ώστε αυτό να καταλαμβάνει μικρότερου εμβαδού εξωτερική επιφάνεια.

να αυξήσω τη θερμοκρασία του μέχρι το \[λ_{max}\] ν’ αντιστοιχεί σε μήκη κύματος της ορατής περιοχής.

9.

Φωτόνιο προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο μιας υλικής επιφάνειας. Αν το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του φωτονίου είναι \[25\, \%\], τότε το ποσοστό μείωσης της ενέργειάς του κατά τη σκέδαση είναι:

\[ 20 \, \% \]

\[ 25 \, \% \]

\[ 50 \, \% \]

\[ 75 \, \% \]

10.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Einstein το φως αποτελείται από πακέτα ενέργειας:

που το καθένα λέγεται φωτοηλεκτρόνιο.

που η ενέργειά του είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

που μπορεί να απορροφηθεί ή εξ’ ολοκλήρου ή καθόλου από ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου.

που η ενέργειά του αλλάζει αν αλλάξει το μέσο διάδοσης του φωτός.

που είναι η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παρατηρείται στη φύση για δεδομένη συχνότητα.

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.

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

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 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

14.

Το τετράγωνο \[|Ψ|^2\] της κυματοσυνάρτησης \[Ψ(x,y,z,t)\] που αντιστοιχεί σ’ ένα υποατομικό σωματίδιο σύμφωνα με τον Max Born:

μας δίνει την πιθανότητα θέσης του σωματιδίου ανά μονάδα όγκου.

μας δίνει την πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο σ’ έναν όγκο \[dV\] γύρω από μια συγκεκριμένη θέση μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ακριβή θέση του σωματιδίου μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ενέργεια του σωματίδιου μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

15.

Σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη στην κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που επιφέρει την εκπομπή φωτοηλεκτρονίων. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Αν αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλλουμε τη συχνότητα τότε:

τα φωτοηλεκτρόνια θα διαφύγουν απ’ την κάθοδο με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια.

η μέγιστη ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα αυξάνεται.

η τάση αποκοπής του κυκλώματος αυξάνεται.

ο ρυθμός εκπομπής των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο θα αυξηθεί.

θα μειωθεί το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

16.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η ενέργεια στη θεμελιώδη κατάσταση ενός ατόμου έχει απροσδιοριστία:

άπειρη γιατί ο χρόνος που το άτομο παραμένει στην κατάσταση αυτή είναι θεωρητικά άπειρος.

μηδενική αφού το άτομο μένει στην κατάσταση αυτή για θεωρητικά άπειρο χρόνο.

έχει πεπερασμένη τιμή αλλά όχι μηδενική.

δεν εξαρτάται απ’ το χρόνο παραμονής του ατόμου στην κατάσταση αυτή.

17.

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.

18.

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:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

19.

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:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

20.

Δύο ηλεκτρόνια που κινούνται με ταχύτητες πολύ μικρότερες απ’ την ταχύτητα του φωτός έχουν κινητικές ενέργειες \[Κ_1\, ,\, Κ_2\] με \[Κ_1 > Κ_2\]. Τα μήκη κύματος de Broglie αυτών των ηλεκτρονίων είναι \[λ_1\, ,\, λ_2\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Ισχύει:

\[ λ_1 = λ_2 \]

\[ λ_1 > λ_2 \]

\[ λ_1 < λ_2 \]

δεν μπορούμε να τα συγκρίνουμε γιατί δεν γνωρίζουμε τη σχέση των ορμών τους.

21.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων όταν αυτά εξέρχονται απ’ το μέταλλο πρέπει να εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην μεταλλική κάθοδο.

μόνο απ’ το είδος του μετάλλου.

απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

απ’ την τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου.

22.

Όταν σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\], τότε τα φωτοηλεκτρόνια που αποσπώνται απ’ την κάθοδο έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K=\frac{hc}{3λ}\]. Για να γίνει η τάση αποκοπής ίση με το μηδέν πρέπει να μεταβάλουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας κατά:

\[ -50\, \% \],

\[ -\frac{100 }{3}\, \% \]

\[ -75 \, \% \]

\[ - 25\, \% \]

23.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα:

είναι μηχανισμός διάδοσης μηχανικής ενέργειας.

είναι μηχανισμός διάδοσης ενέργειας ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου.

διαδίδονται σ’ όλα τα υλικά με την ίδια ταχύτητα.

παράγονται από ταλαντούμενα άτομα.

μεταφέρουν ενέργεια σ’ ένα άτομο θέτοντάς το σε εξαναγκασμένη ταλάντωση.

24.

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.

25.

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.

26.

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)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

27.

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:

\[ \frac{λ_2 λ_2'}{λ_1 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_2'}{λ_2 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_1'}{λ_2 λ_2'} \]

28.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική στο πείραμα της διάταξης του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, τότε η κάθοδος συνδέεται με το θετικό πόλο της πηγής.

Όταν το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου παίρνει τη μέγιστη και σταθερή τιμή του όλα τα φωτοηλεκτρόνια της καθόδου καταλήγουν επιταχυνόμενα στην άνοδο.

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενίζεται, μηδενίζεται πάντα και το ρεύμα στο κύκλωμα.

Όταν αντιστρέψουμε την πολικότητα της τάσης μεταξύ ανόδου-καθόδου δεν υπάρχουν φωτοηλεκτρόνια που φτάνουν στην κάθοδο ακόμα και αν η απόλυτη τιμή της τάσης μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι μικρότερη κατ’ απόλυτη τιμή απ’ την τάση αποκοπής.

Αν στην κάθοδο της φωτοηλεκτρικής διάταξης πλησιάσω περισσότερο την πηγή της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας, η μέγιστη ένταση στο κύκλωμα της διάταξης θα αυξηθεί.

Αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου \[(V_{αν} - V_{καθ} > 0)\] είναι θετική ανεξαρτήτως της τιμής της, όλα τα φωτοηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ την κάθοδο φτάνουν στην άνοδο.

Το φωτόρευμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου έχει ένταση της τάξεως του ενός Ampere.

29.

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. Η συχνότητα \[f_1\] είναι ίση με:

\[ \frac{2φ}{h} \]

\[ \frac{3φ}{h} \]

\[ \frac{φ}{h } \]

ανεξάρτητη του μετάλλου της καθόδου.

30.

Πυρήνας περνά από επιλογέα ταχυτήτων χωρίς να εκτραπεί απ’ την αρχική διεύθυνση κίνησης. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη διάρκεια του περάσματός του απ’ τον επιλογέα ταχυτήτων το μήκος κύματος de Broglie του πυρήνα:

αυξάνεται,

μειώνεται,

μένει σταθερό,

δεν γνωρίζουμε αν μεταβάλλεται γιατί δεν ξέρουμε τις κατευθύνσεις των εντάσεων των δύο πεδίων του επιλογέα.

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!