Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1. Στα παρακάτω διαγράμματα φαίνεται η μέγιστη κινητική ενέργεια των εξερχόμενων ηλεκτρονίων από δύο καθόδους \[(1)\, ,\, (2)\] που έχουν επίστρωση από διαφορετικά μέταλλα σε συνάρτηση με τη συχνότητα \[f\] των μονοχρωματικών ακτίνων που πέφτουν στις επιστρώσεις αυτές. Αν γνωρίζουμε ότι τα έργα εξαγωγής του βαρίου είναι \[2,5\, eV\], του λιθίου είναι \[2,3\, eV\], του βολφραμίου είναι \[4,5\, eV\] και του νικελίου είναι \[5\, eV\] και ότι η κάθοδος \[(1)\] έχει επίστρωση από βάριο τότε η επίστρωση της καθόδου \[(2)\] είναι:

από λίθιο,

από βολφράμιο,

από νικέλιο.

2. Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο διαγράμματα της έντασης του ρεύματος στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου με την τάση \[V\] μεταξύ ανόδου και καθόδου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο διαφορετικές μονοχρωματικές ακτίνες που προσπίπτουν στην κάθοδο για τις οποίες ισχύει \[f_1 > f_2\].

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο πειράματα που έγιναν για δύο διαφορετικά μέταλλα της καθόδου με μονοχρωματικές ίδιας συχνότητας και μάλιστα για τα έργα εξαγωγής των μετάλλων ισχύει \[φ_1 < φ_2\].

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες που προσπίπτουν στην ίδια κάθοδο ξεχωριστά η μία μετά την άλλη και η ένταση της \[(1)\] είναι μεγαλύτερη απ’ αυτήν της \[(2)\] ενώ οι συχνότητές τους είναι ίσες.

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο προσπίπτουσες ακτινοβολίες στην κάθοδο που έχουν και διαφορετικές συχνότητες \[f\] και διαφορετικές εντάσεις \[Ι\] και ισχύει \[Ι_1>Ι_2\] και \[f_1 > f_2\].

3. 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:

\[ pc \]

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

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

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

4. Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται σε κοινό σύστημα αξόνων τα διαγράμματα της τάσης αποκοπής με συχνότητα της μονοχρωματικής προσπίπτουσας ακτινοβολίας για δύο διαφορετικά μέταλλα \[(1)\] , \[(2)\] της καθόδου δύο φωτοηλεκτρικών διατάξεων. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η \[f_1\] είναι η συχνότητα κατωφλίου για το μέταλλο \[(1)\].

Μπορεί μια μονοχρωματική που έχει συχνότητα μικρότερη της \[f_2\] να αποσπάσει ηλεκτρόνια απ’ την επιφάνεια του μετάλλου \[(1)\].

Αν η \[f_1\] ανήκει στην ιώδη περιοχή του ορατού φάσματος, μια μπλε μονοχρωματική μπορεί να επιφέρει φωτοηλεκτρικό φαινόμενο στο μέταλλο \[(2)\].

Το έργο εξαγωγής του μετάλλου \[(2)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό του μετάλλου \[(1)\].

Οι δύο ημιευθείες είναι παράλληλες αφού έχουν ίδια κλίση που είναι ίση με το πηλίκο \[\frac{h}{e} \] όπου \[h\] η σταθερά του Planck και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου.

Το έργο εξαγωγής του μετάλλου \[(1)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό του (2).

Στη διάταξη του μετάλλου \[(1)\] αν πέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\], τα ηλεκτρόνια θα αποσπαστούν απ’ το μέταλλο αυτό έχοντας αμέσως μετά την απόσπαση τους μηδενική ταχύτητα.

5. Σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία ιώδους χρώματος και τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ αυτήν έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Για να αυξηθεί η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων θα πρέπει:

να αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς να αλλάξουμε τη συχνότητά της.

να αντικαταστήσουμε τη μονοχρωματική με μια άλλη που ανήκει στην υπεριώδη περιοχή.

να αντικαταστήσουμε το υλικό της καθόδου με κάποιο άλλο που έχει μικρότερο έργο εξαγωγής.

να αντικαταστήσουμε τη μονοχρωματική με μια άλλη μεγαλύτερης έντασης που η συχνότητά της να ανήκει στην πράσινη περιοχή του ορατού φάσματος.

να αυξήσουμε την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.

6. Φωτόνιο ακτίνων Χ ορμής μέτρου \[p\] και μήκους κύματος \[λ\] συγκρούεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο ενός στόχου από γραφίτη και το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει ορμή μέτρου ίσο με το \[75\, \%\] του μέτρου της ορμής του προσπίπτοντος φωτονίου, μήκος κύματος \[λ_1\] και η κατεύθυνση της κίνησής του είναι κάθετη στην κατεύθυνση κίνησης του προσπίπτοντος φωτονίου. Αν κατά τη σκέδαση του ίδιου φωτονίου μήκους κύματος \[λ\] το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει τη μικρότερη κατά μέτρο δυνατή ορμή, τότε το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου αυτού φωτονίου είναι \[λ_2\] με:

\[ λ_2 = \frac{5}{3} λ \]

\[ λ_2 = \frac{4}{3} λ \]

\[ λ_2 = 2 λ \]

7. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία:

όσο αυξάνεται η συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας αυξάνεται και η μέγιστη κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο.

όσο αυξάνεται η ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας αυξάνεται και ο αριθμός των εκπεμπόμενων φωτοηλεκτρονίων στην μονάδα του χρόνου γιατί περισσότερα ηλεκτρόνια στην μονάδα του χρόνου παίρνουν ενέργεια που μπορεί να τα αποσπάσει απ’ το μέταλλο.

δεν μπορούσε να εξηγηθεί καμιά πειραματική διαπίστωση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.

αν αντιστραφεί η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου το ρεύμα πρέπει να μηδενίζεται όσο μικρές απόλυτες τιμές και αν έχει η τάση αυτή.

8. 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.

9. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος \[I(λ)\] της ακτινοβολίας μέλανος σώματος με το μήκος κύματος \[λ\] για δύο διαφορετικές θερμοκρασίες του \[Τ_1\, , \, Τ_2\]. Αν ένα ταλαντούμενο άτομο του μέλανος σώματος εκπέμπει ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ_1\], τότε το κβάντο της ενέργειάς του είναι \[1,2\] φορές μεγαλύτερο απ’ το κβάντο της ενέργειας ενός ταλαντούμενου ατόμου που εκπέμπει ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ_2\]. Για τις θερμοκρασίες \[Τ_1\, ,\, Τ_2\] ισχύει:

\[ Τ_1=1,2\, Τ_2 \]

\[ Τ_1 = \frac{5}{6}\, Τ_2 \]

\[ T_1=2,4\, T_2 \]

\[ Τ_1 =\frac{ 5 }{ 12}\, Τ_2\]

10. 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.

11. 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

\[ Δf = \frac{1}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{2π}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{1}{2π Δt} \]

12. 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:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

13. 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:

\[ 2T \]

\[ \frac{8Τ}{3 } \]

\[ \frac{5Τ }{ 3 } \]

\[ 9Τ \]

14. 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.

15. 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:

\[ 4\, \% \]

\[ 2 \, \% \]

\[ 1\, \% \]

\[ 8 \, \% \]

16. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Αν μια ιώδης ακτινοβολία προκαλεί φωτοηλεκτρικό φαινόμενο σ’ ένα μέταλλο, τότε και μια κόκκινη μονοχρωματική σίγουρα θα αποσπά ηλεκτρόνια απ’ το ίδιο μέταλλο.

Όσο αυξάνεται η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας σ’ ένα μέταλλο χωρίς να μεταβληθεί η συχνότητά της που είναι μεγαλύτερη της f_0, τόσο αυξάνεται και ο αριθμός των φωτοηλεκτρονίων που εκπέμπονται απ’ αυτό στη μονάδα του χρόνου.

Η τάση αποκοπής στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου αυξάνεται αν μειώσουμε το μήκος κύματος της μονοχρωματικής που προσπίπτει στην κάθοδο.

Η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων δεν εξαρτάται απ’ το εμβαδόν της επιφάνειας του μετάλλου.

Στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου, η ένταση του ρεύματος αυξάνεται συνεχώς με την αύξηση της τάσης μεταξύ ανόδου-καθόδου.

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου γίνει ίση κατ’ απόλυτη τιμή με την τάση αποκοπής \[V_0\] ενώ η άνοδος είναι συνδεδεμένη με τον θετικό οπλισμό της πηγής, τότε η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου παίρνει μηδενική τιμή.

17. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις που αφορούν στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι σωστές;

Η τάση αποκοπής εξαρτάται από τη συχνότητα της φωτεινής δέσμης και είναι μεγαλύτερη για την κίτρινη ακτινοβολία παρά για την πράσινη.

Η αύξηση της έντασης της δέσμης συνεπάγεται αύξηση της συχνότητας κατωφλίου.

Η συχνότητα κατωφλίου εξαρτάται από το έργο εξαγωγής του μετάλλου και είναι μεγαλύτερη για το κάλιο \[(φ_Κ=2,2 eV)\] από ό,τι για το καίσιο \[(φ_{Cs }=1,4 eV)\].

Η τάση αποκοπής εξαρτάται από το έργο εξαγωγής του μετάλλου και είναι μεγαλύτερη για το κάλιο \[(φ_Κ=2,2 eV)\] από ό,τι για το καίσιο \[(φ_{Cs}=1,4 eV)\].

Τα φωτοηλεκτρόνια έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια όταν η κάθοδος φωτίζεται με κίτρινο φως από ό,τι όταν φωτίζεται με πράσινο φως .

Η τάση αποκοπής εξαρτάται από την ενέργεια των φωτονίων της φωτεινής δέσμης και ελαττώνεται όταν φωτίζουμε την κάθοδο με φωτόνια μεγαλύτερης ενέργειας.

18. 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.

19. 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)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

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

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

20. Μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμοκρασία \[Τ_1\] και η αιχμή της καμπύλης του διαγράμματος \[Ι(λ)=f(λ)\] αντιστοιχεί σε μήκος κύματος \[λ_1\]. Για να αυξηθεί το μήκος κύματος της αιχμής \[(λ_{max} )\] κατά \[80\, \%\] πρέπει η θερμοκρασία του μέλανος σώματος να αυξηθεί κατά:

\[ 80\, \% \]

\[ -80\, \% \]

\[ -\frac{400 }{ 9 } \, \% \]

\[ \frac{400 }{ 9 } \, \% \]

21. 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 \[\frac{J}{s \cdot m^3}\].

22. Φωτόνιο ορμής μέτρου \[p_1\] σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ\] και το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματός του είναι \[4\, \%\]. Δεύτερο φωτόνιο ορμής μέτρου \[p_2=\frac{p_1}{2}\] σκεδάζεται επίσης με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο υπό ίδια γωνία σκέδασης \[φ\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του \[2^{ου}\] φωτονίου είναι:

\[ 4\, \% \]

\[ 2\, \% \]

\[ 8\, \% \]

\[ 1\, \% \]

23. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\]:

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας για την οποία το ρεύμα στο κύκλωμα μεγιστοποιείται.

είναι διαφορετική σε κάθε μέταλλο.

είναι μικρότερη στο κάλιο με έργο εξαγωγής \[φ_Κ=2,2\, eV\] απ’ ότι στο καίσιο με έργο εξαγωγής \[φ_{Cs}=1,4\, eV\].

εξαρτάται απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας μονοχρωματικής που μας δίνει μηδενική τάση αποκοπής.

24. Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m\] κινείται με μη σχετικιστική ταχύτητα μέτρου \[υ\] στη διεύθυνση του άξονα \[x' x\] και η μέτρηση της ταχύτητάς του γίνεται με αβεβαιότητα \[0,1\, \%\]. Την ελάχιστη αβεβαιότητα για την ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης του που μπορούμε να πετύχουμε είναι:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

25. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η μεταβολή του ρεύματος σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη σε συνάρτηση με την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όταν η τιμή της τάσης παίρνει τιμές \[-3V ≤ V < 0 \] τότε τα φωτοηλεκτρόνια επιβραδύνονται κατά την κίνησή τους απ’ την κάθοδο προς την άνοδο.

Για την τιμή της τάσης \[V=-3\, V\] παύουν να εκπέμπονται φωτοηλεκτρόνια στην κάθοδο.

Σε χρονική διάρκεια \[5\, sec\] το φορτίο που περνά απ’ την κάθοδο στην άνοδο είναι \[5 \cdot 10^{-4}\, C\] αν το ρεύμα είναι μη μηδενικό και δεν αυξάνεται όσο αυξάνουμε την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.

Αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της, τότε η τάση αποκοπής μπορεί να γίνει \[3,2\, V\].

Αν διπλασιάσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της η μέγιστη ένταση στο κύκλωμα θα γίνει \[2 \cdot 10^{-4} \, A\] (θεωρήστε ότι για κάθε τιμή της έντασης \[Ι\] της ακτινοβολίας, το ίδιο ποσοστό των προσπιπτόντων φωτονίων εξάγουν ηλεκτρόνια στην κάθοδο).

Θετική τάση στο κύκλωμα σημαίνει ότι η άνοδος έχει μεγαλύτερο δυναμικό απ’ την κάθοδο.

26. 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.

27. Φωτόνιο με ενέργεια \[Ε\] υφίσταται σκέδαση Compton με αρχικά πρακτικώς ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι \[φ\]. Αν \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό., η ενέργεια \[Ε'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

\[ Ε'=\frac{Ε\cdot mc^2}{mc^2+E(1-συνφ)} \]

\[ Ε'=\frac{Ε \cdot mc^2}{mc^2+2E(1-συνφ)}\]

\[ Ε' = \frac{Ε \cdot mc^2}{2mc^2+E(1-συνφ) } \]

28. Δέσμη ακτίνων Χ σκεδάζονται σε στόχο από γραφίτη και τα σκεδαζόμενα φωτόνιά τους σκορπίζονται σε όλες τις διευθύνσεις. Η δέσμη έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck. Τα φωτόνια της δέσμης που μετά τη σκέδαση κινούνται κάθετα στη διεύθυνση της προσπίπτουσας δέσμης έχουν δώσει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο του στόχου με το οποίο σκεδάστηκαν κινητική ενέργεια \[Κ\] ίση με:

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

\[ mc^2 \]

\[ \frac{1}{3} mc^2 \]

\[ \frac{1}{4} mc^2 \]

29. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις που αφορούν την αρχή της αβεβαιότητας είναι σωστές;

Η αδυναμία μας να προσδιορίσουμε επακριβώς ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου οφείλεται σε πειραματικές ατέλειες.

Η αβεβαιότητα στην μέτρηση της ενέργειας μιας κατάστασης ενός συστήματος είναι αντίστροφα ανάλογη με τον χρόνο που το σύστημα παραμένει σε αυτή την κατάσταση.

Είναι δυνατόν να μετρήσουμε ταυτόχρονα και τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου με απεριόριστη ακρίβεια.

Η αδυναμία μας να προσδιορίσουμε επακριβώς ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου είναι σύμφυτη με την ίδια την κβαντική δομή της ύλης.

όλες οι μετρήσεις ενέργειας περιέχουν μια αβεβαιότητα, εκτός αν διαθέτουμε για τη μέτρηση άπειρο χρόνο.

Το ελάχιστο εύρος μιας φασματικής γραμμής εξαρτάται από τον μέσο χρόνο στον οποίο ένας μεγάλος αριθμός ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία.

30. Μονοχρωματική ακτινοβολία φωτίζει την κάθοδο και απ’ αυτήν εξέρχονται ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια τριπλάσια του έργου εξαγωγής του μετάλλου. Αν \[h\] είναι η σταθερά του Planck, \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου, η τάση αποκοπής \[V_0\] στο συγκεκριμένο κύκλωμα του φωτοκυττάρου για τη συγκεκριμένη ακτινοβολία ισούται με:

\[ V_0 = \frac{hc}{2λ\cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{hc}{ 4λ \cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{3hc}{4λ \cdot e} \]

\[ V_0= \frac{2hc}{34λ \cdot e} \]

Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

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: Δύσκολο)

Ας μιλήσουμε!