Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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

2.

Ο Βέγας (ο πιο λαμπρός αστέρας του αστερισμού της Λύρας) είναι ένα μπλε αστέρι ενώ ο Αντάρης (ο φωτεινότερος αστέρας του αστερισμού του Σκορπιού) είναι ερυθρός. Να επιλέξετε τη σωστή από τις παρακάτω προτάσεις.

Ο Αντάρης έχει μεγαλύτερη επιφανειακή θερμοκρασία από τον Βέγα

Ο Βέγας έχει μεγαλύτερη επιφανειακή θερμοκρασία από τον Αντάρη

Τα δυο αστέρια έχουν την ίδια επιφανειακή θερμοκρασία αφού εκπέμπουν στο ορατό φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Δεν μπορούμε να συγκρίνουμε τις θερμοκρασίες των δυο άστρων αφού θα πρέπει να ξέρουμε ποιο φαίνεται πιο λαμπρό.

3.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η κλασική θεωρία απέτυχε να ερμηνεύσει το φάσμα εκπομπής της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος γιατί:

οι τιμές που έδινε για την ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος Ι(λ) είχε μεγάλες αποκλίσεις στα μικρά μήκη κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

οι τιμές που έδινε για την \[Ι(λ)\] είχε μεγάλες αποκλίσεις σε όλα τα μήκη κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

προέβλεπε ότι το φάσμα εκπομπής του μέλανος σώματος ήταν γραμμικό.

προέβλεπε ότι η ένταση της συνολικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος ήταν άπειρη.

4.

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.

5.

Στο σχήμα φαίνονται τέσσερις περιπτώσεις ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα σε ηλεκτρικό ή μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Σε ποια ή σε ποιες περιπτώσεις το μήκος κύματος de Broglie

Α) μεγαλώνει;

Β) μικραίνει;

Γ) μένει ίδιο;

Α) α, Β) β, Γ) γ, δ

Α) β, Β) α, Γ) γ, δ

Α) α, Β) β, γ, Γ) δ

Α) γ, δ, Β) α, Γ) β

Α) γ, Β) β, δ, Γ) α

6.

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.

7.

Όταν δύο σωμάτια έχουν ίσα μήκη κύματος de Broglie ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα σωμάτια έχουν:

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ταχύτητες.

σίγουρα ίσες μάζες.

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ορμές.

σίγουρα ίσες κινητικές ενέργειες.

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 τα έργα εξαγωγής \[φ_1\, ,\, φ_2\] των μετάλλων των δύο καθόδων \[(1)\, ,\, (2)\] αντίστοιχα ισχύει:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{1,2 } \]

\[ φ_1=1,2φ_2 \]

\[ φ_1=φ_2 \]

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Einstein:

ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου απορροφά οποιαδήποτε ποσότητα ενέργειας από προσπίπτουσα μονοχρωματική ακτίνα μεγαλύτερη ή ίση του κβάντου ενέργειας \[hf\].

ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου απορροφά την ενέργεια μόνο του ενός φωτονίου, ούτε μεγαλύτερη ούτε μικρότερη.

αν η ενέργεια του φωτονίου \[hf\] είναι μικρότερη απ’ το έργο εξαγωγής, τότε το φωτόνιο δεν απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου.

αν η ενέργεια του φωτονίου \[hf\] είναι μεγαλύτερη απ’ το έργο εξαγωγής, τότε το ηλεκτρόνιο την απορροφά χωρίς να διαφύγει του μετάλλου.

ένα φωτόνιο απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο είτε το φωτόνιο έχει ενέργεια μικρότερη είτε μεγαλύτερη ή ίση απ’ το έργο εξαγωγής του μετάλλου. Στην πρώτη περίπτωση όμως παραμένει στο μέταλλο ενώ στη δεύτερη αποσπάται απ’ αυτό.

10.

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

11.

Φωτόνιο ακτίνων Χ προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και χάνει κατά τη σκέδασή του το \[50\, \%\] της ενέργειάς του. Αν για την παραπάνω σκέδαση γνωρίζαμε ότι το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου είναι \[\frac{h}{mc}\], όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό, τότε η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

12.

Ένα σωμάτιο α (πυρήνας ηλίου) έχει μάζα \[m_α=4m_p\] όπου \[m_p\] η μάζα του πρωτονίου και ταχύτητα μέτρου \[υ_α \ll c\]. Ένα πρωτόνιο έχει ταχύτητα μέτρου \[υ_p = \frac{υ_α }{2 }\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν \[λ_α\, ,\, λ_p\] τα μήκη κύματος de Broglie του σωματίου α και του πρωτονίου αντίστοιχα τότε ισχύει:

\[ λ_α=8λ_p \],

\[ λ_α = \frac{λ_p}{8}\]

\[ λ_α = \frac{λ_p}{4} \]

\[ λ_α = \frac{λ_p}{2} \]

13.

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:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

14.

Στην επιφάνεια ενός μετάλλου προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\] και ενέργειας κάθε φωτονίου \[E\]. Τα ηλεκτρόνια αποσπώνται απ’ την κάθοδο με κινητική ενέργεια \[K=20\%\, E\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι:

\[ φ=0,8 E \]

\[ φ=0,2 E \]

\[ φ=0,4 E \]

\[ φ=E \]

15.

Δύο σωματίδια έχουν ίδια μήκη κύματος de Broglie. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα σωματίδια έχουν:

σίγουρα ίσες μάζες.

σίγουρα ίσες ταχύτητες κατά μέτρο.

σίγουρα ίσες κινητικές ενέργειες.

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ορμές.

16.

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 \[f > \frac{φ}{h}\].

17.

Δύο σωμάτια διαφορετικής μάζας συνοδεύονται από ίσα μήκη κύματος de Broglie και οι ταχύτητές τους είναι πολύ μικρότερες απ’ αυτές του φωτός. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Τα σωμάτια έχουν ίδια κατά μέτρο ταχύτητα.

Τα σωμάτια δεν έχουν ίσων μέτρων ορμές.

Τα σωμάτια έχουν σίγουρα διαφορετικές κινητικές ενέργειες.

Τα σωμάτια έχουν ίσες κινητικές ενέργειες και ίσες κατά μέτρο ορμές.

18.

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:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

19.

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

έπρεπε να εκπέμπονται ηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο με οποιαδήποτε συχνότητα προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο γιατί τα ηλεκτρόνια απορροφούν συνεχώς ενέργεια της ακτινοβολίας και κάποια στιγμή θα αποκτούσαν την κατάλληλη ενέργεια να ξεφύγουν απ’ το μέταλλο έστω και με μια χρονοκαθυστέρηση.

το φως αποτελείται από μικρά πακέτα ενέργειας.

η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων εξαρτάται απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

δεν μπορούσε να εξηγηθεί γιατί ο ρυθμός εκπομπής των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο είναι ανάλογος της έντασης της μονοχρωματικής ακτινοβολίας.

20.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Ένα απ’ τα αποτελέσματα της φωτοηλεκτρικής εξίσωσης του Einstein που συμφωνεί και με τις πειραματικές μετρήσεις είναι ότι η τάση αποκοπής άρα και η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων στη διάταξη της μελέτης του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:

εξαρτάται απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο για σταθερή τιμή της συχνότητάς της.

εξαρτάται μόνο απ’ τη συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας.

αυξάνεται όσο μειώνεται η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο.

εξαρτάται και απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας και απ’ το μέταλλο της ανόδου.

αυξάνεται γραμμικά με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας για συγκεκριμένο μέταλλο της καθόδου.

21.

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.

22.

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.

23.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton για να γίνει η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ'-λ=\frac{3h}{2mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου, \[h\] η σταθερά του Planck και \[c\] η ταχύτητα του φωτός, πρέπει η γωνία σκέδασης \[φ\] να είναι:

\[ φ=0 \]

\[ φ=90^0 \]

\[ φ=120^0 \]

\[ φ=60^0 \]

24.

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 κλίση του διαγράμματος είναι αριθμητικά ίση με:

\[ h \]

\[ \frac{h}{ e} \]

\[ \frac{φ}{e } \]

\[ φ \]

25.

Μονοχρωματική ακτινοβολία αποτελείται από φωτόνια που το καθένα έχει ορμή \[p_1\] και προσπίπτει σε μέταλλο \[(1)\] αποσπώντας απ’ αυτό ηλεκτρόνια που εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[\frac{ p_1 c }{ 5 }\]. Το μέταλλο \[(1)\] έχει έργο εξαγωγής \[φ_1\]. Μια δεύτερη ακτινοβολία που τα φωτόνιά της έχουν ορμή \[\frac{p_1 }{2}\] προσπίπτουν σε δεύτερο μέταλλο \[(2)\] που το έργο εξαγωγής του είναι \[φ_2 = \frac{φ_1}{2}\]. Τότε αποσπώνται απ’ το μέταλλο \[(2)\] ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια:

\[ \frac{p_1 c}{10}\],

\[ 0\] ,

\[ \frac{p_1 c}{5} \],

\[\frac{ p_1 c}{ 3 } \].

26.

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.

27.

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:

\[ 80\, \% \]

\[ -80\, \% \]

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

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

28.

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.

29.

Ένας πυρήνας και ένα νετρόνιο βάλλονται ταυτόχρονα μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο με ίσες κατά μέτρο ορμές που είναι κάθετες στις δυναμικές γραμμές του πεδίου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Ο πυρήνας τη στιγμή της βολής έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος de Broglie γιατί έχει μεγαλύτερη μάζα απ’ το νετρόνιο.

Το νετρόνιο δεν μεταβάλλει το μήκος κύματος de Broglie που έχει σ’ όλη τη διάρκεια της κίνησής του μέσα στο πεδίο.

Ο πυρήνας αποκτά κεντρομόλο επιτάχυνση απ’ το μαγνητικό πεδίο του πυρήνα και έτσι μεταβάλλει συνεχώς το μήκος κύματος de Broglie που του αντιστοιχεί.

Τα δύο σωμάτια έχουν ίσα μήκη κύματος de Broglie που παραμένουν σταθερά σ’ όλη τη διάρκεια της κίνησης του καθενός μέσα στο μαγνητικό πεδίο.

Για να συγκρίνουμε τα μήκη κύματος de Broglie των δύο σωματίων πρέπει να γνωρίζουμε τη σχέση των μέτρων των ταχυτήτων τους.

30.

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.

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!