Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με το νόμο της μετατόπισης του Wien, το \[λ_{max}\] ενός μέλανος σώματος:

είναι ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι αντιστρόφως ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι ανάλογο της τέταρτης δύναμης της θερμοκρασίας του.

εξαρτάται απ’ το υλικό που είναι φτιαγμένο το μέλαν σώμα.

2.

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:

\[ φ=0,8 E \]

\[ φ=0,2 E \]

\[ φ=0,4 E \]

\[ φ=E \]

3.

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)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

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

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

4.

Κατά τη σκέδαση Compton ακτινών X:

το μήκος κύματος της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερο από αυτό της προσπίπτουσας.

τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν μεγαλύτερη ενέργεια από τα φωτόνια πριν την σκέδαση.

τα ανακρουόμενα ηλεκτρόνια έχουν ενέργεια ίση με την ενέργεια των φωτονίων μετρά την σκέδαση.

η συχνότητα της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερη από αυτή της προσπίπτουσας.

5.

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.

6.

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.

7.

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.

8.

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.

9.

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 κινητική ενέργεια. 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

10.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το χρώμα που έχει ένα σώμα στις συνήθεις θερμοκρασίες του περιβάλλοντος:

οφείλεται στην επανεκπεμπόμενη ακτινοβολία απ’ αυτό, όταν προσπέσει πάνω του το λευκό φως.

οφείλεται στη θερμική ακτινοβολία που εκπέμπει.

είναι λευκό αν ρίξουμε πάνω του λευκό φως και αυτό επανεκπέμπει όλες τις συχνότητες του ορατού φωτός.

αντιστοιχεί στις συχνότητες του λευκού φωτός που απορροφά όταν ρίξουμε πάνω του λευκό φως.

11.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα της κινητικής ενέργειας των εξερχόμενων φωτοηλεκτρονίων από δύο διαφορετικές καθόδους \[(1)\, ,\, (2)\] σε συνάρτηση με τη συχνότητα μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας που προσπίπτει στη μεταλλική επιφάνειά τους. Το έργο εξαγωγής \[φ_2\] του μετάλλου της καθόδου \[(2)\] είναι:

2,3 eV

4,2 eV

4,5 eV,

5 eV

12.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ = \frac{10h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck συγκρούεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και σκεδάζεται υπό γωνία \[φ\]. Αν το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος κατά τη σκέδαση είναι \[10\, \%\], τότε η γωνία \[φ\] είναι:

\[ 80^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

13.

Φωτόνιο ακτίνων Χ προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και χάνει κατά τη σκέδασή του το \[50\, \%\] της ενέργειάς του. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του φωτονίου κατά την παραπάνω σκέδαση είναι:

\[ 20\, \% \]

\[ 25 \, \%\]

\[50\, \% \]

\[ 100 \, \% \]

14.

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

για όλα τα σώματα που έχουν ορμή και στο μακρόκοσμο και στο μικρόκοσμο.

μόνο για τα σώματα του μακρόκοσμου.

μόνο για σωμάτια ατομικής και υποατομικής κλίμακας.

για σωμάτια που έχουν ταχύτητες συγκρίσιμες με την ταχύτητα του φωτός.

15.

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:

\[ 2T \]

\[ \frac{8Τ}{3 } \]

\[ \frac{5Τ }{ 3 } \]

\[ 9Τ \]

16.

Τα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] με μάζες \[m_1\, ,\, m_2\: (m_1>m_2 )\] που κινούνται με μη σχετικιστικές ταχύτητες είναι έγκλειστα σε κυβικό μεταλλικό κουτί ακμής \[α\]. Η διεύθυνση μιας ακμής ταυτίζεται με τον άξονα \[x' x\]. Η αβεβαιότητα της θέσης των σωματιδίων είναι και για τα δύο \[Δx=α\]. Οι ελάχιστες αβεβαιότητες της ταυτόχρονης μέτρησης των ταχυτήτων τους και των θέσεών τους στον άξονα \[x' x\] είναι \[Δυ_1\, ,\, Δυ_2\] αντίστοιχα. Για τα \[Δυ_1\, ,\, Δυ_2\] ισχύει:

\[ Δυ_1 = Δυ_2 ≠ 0 \]

\[ Δυ_1 → ∞\, ,\, Δυ_2→∞ \]

\[ Δυ_1 < Δυ_2 \]

\[ Δυ_1 = Δυ_2 = 0 \]

17.

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.

18.

Ένα σωμάτιο μάζας \[m\] έχει μήκος κύματος de Broglie ίσο με το μήκος κύματος ενός φωτονίου. Το σωμάτιο κινείται με ταχύτητα μέτρου πολύ μικρότερου αυτού της ταχύτητας του φωτός και έχει κινητική ενέργεια \[Κ\]. Η ενέργεια του φωτονίου είναι:

\[ Κ \]

\[ 2Κ \]

\[ \sqrt{2K \cdot mc^2 } \]

μη προσδιορίσιμη γιατί δεν γνωρίζουμε το μέτρο της ταχύτητας του σωματίου.

19.

Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] προσπίπτει στην επιφάνεια της καθόδου μιας φωτοηλεκτρικής διάταξης. Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική \[(V_{αν}-V_{καθ} > 0 ) \] τότε δεν παρατηρείται ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αυτό συμβαίνει:

γιατί η συχνότητα \[f\] είναι μικρότερη της συχνότητας του κατωφλίου που αντιστοιχεί στο μέταλλο της καθόδου.

γιατί η τάση \[V_{αν}-V_{καθ}\] είναι ίση με την τάση αποκοπής.

είτε γιατί ισχύει το α είτε γιατί ισχύει το β.

όλα τα φωτοηλεκτρόνια προσκρούουν στα μόρια του αέρα μέσα στο γυάλινο σωλήνα που περικλείει τη διάταξη και έτσι εμποδίζονται να φτάσουν στην κάθοδο.

20.

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

21.

Σε μια σκέδαση Compton η μεταβολή του μήκους κύματος του προσπίπτοντος με το σκεδαζόμενο φωτόνιο είναι \[ Δλ = λ'-λ =\frac{3}{2} \frac{ h}{mc} \]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ φ=60^0 \],

\[ φ=90^0 \],

\[ φ=120^0 \],

\[ φ = 145^0 \].

22.

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

23.

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

τα άτομα απορροφούν με μορφή ακτινοβολίας μόνο διακριτές τιμές ενέργειας που δεν εξαρτώνται απ’ τη συχνότητα της ταλάντωσής τους.

αν το άτομο απορροφήσει ένα κβάντο ενέργειας, μεταπηδά στην αμέσως επόμενη ενεργειακή κατάσταση.

αν το ταλαντούμενο άτομο βρίσκεται στην ενεργειακή στάθμη που αντιστοιχεί στον κβαντικό αριθμό \[n=3\] και μεταπηδήσει στη θεμελιώδη του κατάσταση \[(n=1)\], τότε θα εκπέμψει ενέργεια ίση με \[2hf\] όπου \[f\] η συχνότητα της ταλάντωσής του και \[h\] η σταθερά του Planck.

όταν το άτομο παραμένει σε μια ενεργειακή στάθμη, εκπέμπει συνεχώς ενέργεια που έχει συνεχείς τιμές.

η σταθερά του Planck \[h\] στο (S.I.) έχει μονάδα το \[1\, J\].

κβαντικός ταλαντωτής είναι ο ταλαντωτής που μπορεί να έχει μόνο διακριτές τιμές ενέργειας όπως ένα ταλαντούμενο άτομο του μέλανος σώματος.

24.

Η διαφορά μεταξύ των μηκών κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας Χ και της σκεδαζόμενης γίνεται μέγιστη όταν η γωνία μεταξύ της σκεδαζόμενης και της προσπίπτουσας δέσμης είναι

\[ 0^0 \]

\[45^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 180^0\]

25.

Σε μια σκέδαση Compton, φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{ 2mc }\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ=60^0\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος μεταξύ σκεδαζόμενου και προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ 100\, \% \]

\[ 200\, \% \]

\[ 50\, \% \]

\[150\, \%\]

26.

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.

27.

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.

28.

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:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

29.

Τα ηλεκτρόνια υψηλών ταχυτήτων προσπίπτουν σε μια μεταλλική επιφάνεια. Το κάθε ηλεκτρόνιο έχει κινητική ενέργεια \[Κ_e\]. Τα φωτόνια ακτίνων Χ που παράγονται από την επιβράδυνση των ηλεκτρονίων αυτών έχουν ενέργεια \[Ε\]. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή;

\[ Ε ≤ K_e \]

μόνο \[Ε=Κ_e\]

\[ Ε > Κ_e \]

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο φαινόμενο Compton η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα του προσπίπτοντος φωτονίου στο πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο.

απ’ τις απώλειες ενέργειας του συστήματος φωτονίου-ηλεκτρονίου που έχουμε κατά τη σκέδαση.

απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

απ’ όλα τα παραπάνω.

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!