Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg \[Δp_x \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]. Τα μεγέθη \[Δp_x\, ,\, Δx\]:

είναι τα μέτρα των μεταβολών των αντίστοιχων μεγεθών.

είναι οι αλγεβρικές τιμές των μεταβολών των αντίστοιχων μεγεθών.

δεν είναι οι μεταβολές των μεγεθών αλλά το εύρος των αβεβαιοτήτων στην ταυτόχρονη μέτρηση των αντίστοιχων μεγεθών.

έχουν τιμές που εξαρτώνται απ’ τις πειραματικές ατέλειες.

2.

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.

3.

Μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] φωτίζει την κάθοδο και φωτοηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ αυτήν με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ\] ενώ η τάση αποκοπής είναι \[V_0\]. Αν υποδιπλασιάσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, τότε η τάση αποκοπής τετραπλασιάζεται. Το έργο εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου της καθόδου είναι:

\[ φ=2K \]

\[ φ=\frac{K}{2} \]

\[ φ=3K \]

\[ φ = \frac{Κ}{3} \]

4.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την ειδική θεωρία της σχετικότητας το φωτόνιο:

δεν έχει ορμή γιατί η μάζα ηρεμίας του είναι μηδενική.

έχει ορμή που είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

έχει ορμή που είναι ανάλογη του μήκους κύματός του.

έχει ορμή ανεξάρτητη της ενέργειάς του.

5.

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 κινητική ενέργεια \[Κ_e\] που αποκτά το ανακρουόμενο ηλεκτρόνιο είναι:

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

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

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

6.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] προσπίπτει σε μεταλλική επιφάνεια. Αν από την επιφάνεια εκπεμφθούν ή όχι ηλεκτρόνια εξαρτάται:

απ’ την ένταση της ακτινοβολίας.

απ’ το εμβαδόν της μεταλλικής επιφάνειας.

απ’ τη συχνότητα της ακτινοβολίας.

απ’ το χρόνο που διαρκεί η έκθεση του μετάλλου στην ακτινοβολία αυτή.

απ’ το είδος της μεταλλικής επιφάνειας.

7.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος με το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας μέλανος σώματος που βρίσκεται σε θερμοκρασία \[T_1\].

Για να εκπέμψει την μεγαλύτερη ενέργεια της θερμικής του ακτινοβολίας στην κυανή περιοχή του ορατού φάσματος πρέπει:

να αλλάξουμε το υλικό του διατηρώντας τη θερμοκρασία του.

να ψύξουμε το μέλαν σώμα σε χαμηλότερη θερμοκρασία.

να θερμάνουμε το μέλαν σώμα.

8.

Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] φωτίζει τη μεταλλική επιφάνεια της καθόδου και απ’ αυτήν εξέρχονται ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K=3φ\] όπου \[φ\] το έργο εξαγωγής της καθόδου. Αν διπλασιάσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της τότε τα εξερχόμενα φωτοηλεκτρόνια θα έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'\] που ισούται με:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

9.

Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Κατά τη σκέδαση Compton:

ισχύει η αρχή διατήρησης της ενέργειας και της ορμής.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου εξαρτάται απ’ το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου στο ηλεκτρόνιο και απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου μπορεί να είναι ίση με την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου μπορεί να είναι μικρότερο του μήκους κύματος του προσπίπτοντος.

η μεταβολή του μήκους κύματος μεταξύ του προσπίπτοντος και του σκεδαζόμενου φωτονίου \[ (λ'-λ) \] εξαρτάται μόνο απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

λόγω της αρχής διατήρησης της ενέργειας, η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου έχει πάντα την ίδια τιμή ανεξάρτητη της γωνίας σκέδασης \[φ\].

10.

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.

11.

Δύο φορτισμένα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] εκτελούν ομαλή κυκλική κίνηση μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητες μέτρων πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός και ακτίνες κυκλικής τροχιάς \[R_1\, ,\, R_2\] αντίστοιχα με \[R_1 > R_2 \]. Τα σωματίδια έχουν ίσες κατά μέτρο στροφορμές ως προς άξονες κάθετους στις κυκλικές τροχιές που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα μήκη κύματος de Broglie \[λ_1\, ,\, λ_2\] των δύο σωματιδίων είναι:

\[ λ_1 = λ_2 \]

\[ λ_1 < λ_2 \]

\[ λ_1 > λ_2 \]

χρονικά μεταβαλλόμενα.

12.

Οι κυματοσυναρτήσεις δυο ελευθέρων ηλεκτρονίων είναι αντίστοιχα οι \[(α)\] και \[(β)\] που απεικονίζονται στο παρακάτω σχήμα. Επιλέξτε την σωστή πρόταση.

Το ηλεκτρόνιο \[(α)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Το ηλεκτρόνιο \[(β)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Τα δυο ηλεκτρόνια έχουν την ίδια ταχύτητα

13.

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.

14.

Δύο μελανά σώματα \[(1)\, , \, (2)\] βρίσκονται σε θερμοκρασίες \[T_1\, ,\, T_2\] με \[T_1 < T_2\]. Η ακτινοβολία που εκπέμπει το σώμα \[(2)\]:

αντιστοιχεί σε μικρότερο \[λ_{max} \].

έχει μεγαλύτερη συνολική ένταση.

έχει μεγαλύτερη μέγιστη τιμή για την ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος.

όλα τα παραπάνω.

15.

Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] προσπίπτει κάθετα σε μια επίπεδη και τέλεια ανακλαστική επιφάνεια. Η ταχύτητα του φωτός είναι \[c\] και \[h\] είναι η σταθερά του Planck. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής ενός φωτονίου της ακτινοβολίας λόγω της πρόσκρουσής του στην επιφάνεια είναι:

\[ \frac{hf }{c }\]

\[ \frac{2hf }{c } \]

\[ \frac{hf}{2c} \].

16.

Δύο πρωτόνια \[(1)\, ,\, (2)\] βάλλονται με μη σχετικιστική ταχύτητα μέσα στο ίδιο ομογενές μαγνητικό πεδίο και κάθετα στις δυναμικές γραμμές του. Τα πρωτόνια εκτελούν ομαλές κυκλικές κινήσεις ακτίνων \[R_1\, ,\, R_2\] με \[R_1 > R_2\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν τα μήκη κύματος de Broglie των δύο πρωτονίων είναι \[λ_1 \, , \, λ_2\] τότε:

ισχύει \[ λ_1 > λ_2 \],

ισχύει \[ λ_1 < λ_2 \],

ισχύει \[ λ_1 = λ_2 \],

δεν έχουμε αρκετές πληροφορίες για να συγκρίνουμε τα \[ λ_1\, , \, λ_2\].

17.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η επιτυχία της θεωρίας του Planck οφείλεται:

στο ότι η συνάρτηση που βρήκε για την \[Ι(λ)\] με το \[λ\] έδινε τιμές που ταυτίζονταν με τις πειραματικές σ’ όλα τα μήκη κύματος.

υπολόγιζε πεπερασμένη τιμή για την ένταση της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος, που η τιμή της συμφωνούσε με τον πειραματικό νόμο των Stefan-Boltzmann.

επαλήθευσε και θεωρητικά το νόμο του Wien.

όλα τα παραπάνω.

18.

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.

19.

Στο παρακάτω διάγραμμα της τάσης αποκοπής με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο μιας φωτοηλεκτρικής διάταξης έχουν φτιαχτεί με πειραματικές μετρήσεις και με σφάλμα μικρότερο του \[0,5\, \%\]. Με βάση τις δοθείσες τιμές του διαγράμματος η εξίσωση που συνδέει την τάση αποκοπής \[V_0\] με τη συχνότητα \[f\] είναι:

\[ V_0=4\cdot 10^{-15} f-1,5 \quad (S.I.) \]

\[ V_0 = 3,94f - 1,5 \quad (S.I.) \]

\[V_0=4 \cdot 10^{-15} f-1,44 \quad (S.I.) \]

20.

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

τα ταλαντούμενα άτομα έχουν μόνο διακριτές (κβαντισμένες) τιμές ενέργειας.

ένα ταλαντούμενο άτομο μπορεί να εκπέμψει ή να απορροφήσει οποιοδήποτε ποσό διαθέσιμης ενέργειας.

επειδή οι τιμές εκπομπής και απορρόφησης ενέργειας με μορφή ακτινοβολίας είναι κβαντισμένες, γι’ αυτό και το φάσμα του μέλανος σώματος είναι γραμμικό.

το ποσό που μπορεί να εκπέμψει ή να απορροφήσει ένα άτομο μπορεί να πάρει μόνο διακριτές τιμές που είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του κβάντου ενέργειας.

το κβάντο ενέργειας για τα ταλαντούμενα άτομα είναι ίσο με \[hf\] όπου \[f\] η συχνότητα της ταλάντωσής τους και \[h\] η σταθερά του Planck.

21.

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.

22.

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.

23.

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:

\[ λ_α=8λ_p \],

\[ λ_α = \frac{λ_p}{8}\]

\[ λ_α = \frac{λ_p}{4} \]

\[ λ_α = \frac{λ_p}{2} \]

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.

Φωτόνιο με μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{2mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[h\] η σταθερά του Planck σκεδάζεται σε αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και αυξάνει το μήκος κύματός του κατά \[100\, \%\]. Η γωνία πρόσπτωσης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

26.

Για συγκεκριμένη μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] στην κάθοδο ενός κυκλώματος φωτοκυττάρου η τάση αποκοπής είναι \[5\, V\]. Αν μειώσουμε κατά \[50\, \%\] το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας τότε τα ηλεκτρόνια εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια ίση με το διπλάσιο του έργου εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου. Το έργο εξαγωγής είναι ίσο με:

\[ 10 \, eV \]

\[ 5 \, eV \]

\[ 15 \, eV \]

\[ 20 \, eV \]

27.

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.

28.

Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Η τάση αποκοπής \[V_0\] στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου:

είναι η τάση πέραν απ’ την οποία το ρεύμα στο κύκλωμα παίρνει μια μέγιστη και σταθερή τιμή.

μετριέται όταν η κάθοδος είναι συνδεδεμένη με το θετικό πόλο της πηγής.

είναι η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου που αναγκάζει και τα πιο γρήγορα φωτοηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο να φτάσουν αμέσως πριν την άνοδο με μηδενική ταχύτητα.

είναι ίδια για κάθε συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο.

29.

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.

30.

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.

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!