Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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.

2.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη φωτοηλεκτρική διάταξη του παρακάτω σχήματος προσπίπτει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[ f ≥ f _0\].

Αν η τιμή της τάσης γίνει \[V_0\] με την πηγή να έχει την πολικότητα του σχήματος, το ρεύμα στο κύκλωμα μηδενίζεται.

Τα ηλεκτρόνια φτάνουν στην κάθοδο με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια απ’ αυτήν που είχαν όταν εκπέμφθηκαν απ’ την κάθοδο.

Το ρεύμα στο κύκλωμα μπορεί να είναι μηδέν.

Τα φωτοηλεκτρόνια επιβραδύνονται απ’ το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή μεταξύ ανόδου-καθόδου και έτσι το ρεύμα στο κύκλωμα μπορεί να είναι μηδενικό.

Το ρεύμα είναι σίγουρα μηδενικό αν \[f=f_0\].

3.

Η θέση \[x\] ενός σωματιδίου ορμής \[p\] πάνω στον άξονα \[x' x\] μπορεί να μετρηθεί με αβεβαιότητα \[Δx=\frac{λ}{4π}\] όπου \[λ\] το μήκος κύματος de Broglie που συνοδεύει το σωματίδιο. Το ποσοστό της ελάχιστης αβεβαιότητας \[Δp_x\] στην ταυτόχρονη μέτρηση του μέτρου της ορμής του σωματιδίου στον ίδιο άξονα σε σχέση με το μέτρο της ορμής του είναι:

\[ 50 \, \% \]

\[ 100\, \% \]

\[ 200 \, \% \]

4.

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:

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

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

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

5.

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.

6.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:

τα ηλεκτρόδια περικλείονται από σωλήνα υψηλού κενού ώστε να μην συγκρούονται τα φωτοηλεκτρόνια με τα μόρια του αέρα.

η κάθοδος έχει πολύ μικρότερη επιφάνεια απ’ την άνοδο.

η κάθοδος είναι επιστρωμένη με αλκαλιμέταλλο.

η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μπορεί να μεταβληθεί αλλά όχι ν’ αντιστρέψει την πολικότητά της.

η αλλαγή της τάσης γίνεται με μια ποτενσιομετρική διάταξη.

7.

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.

8.

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.

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η σχέση \[p=\frac{h}{λ}\]:

προκύπτει απ’ τις σχέσεις \[Ε=pc\] και \[Ε=hf\].

συνηγορεί στην άποψη ότι το φως έχει μόνο σωματιδιακή φύση.

συσχετίζει μια κυματική ιδιότητα το \[λ\] με μια σωματιδιακή που είναι η ορμή και έτσι δείχνει τη δυαδική φύση του φωτός.

μας δείχνει ότι ένα φωτόνιο της κόκκινης περιοχής έχει μεγαλύτερη ορμή από ένα φωτόνιο της ιώδους περιοχής.

10.

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.

11.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η θερμική ακτινοβολία είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπει ένα οποιοδήποτε σώμα λόγω των ταλαντώσεων των ατόμων σε οποιαδήποτε θερμοκρασία και να βρίσκεται.

Θερμική ακτινοβολία εκπέμπουν μόνο τα μελανά σώματα.

Θερμική ακτινοβολία εκπέμπουν όλα τα σώματα αν ξεπεράσουν μια ελάχιστη τιμή της θερμοκρασίας τους.

Η θερμική ακτινοβολία δεν είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Η θερμική ακτινοβολία του μέλανος σώματος μπορεί να έχει οσοδήποτε μικρή ή μεγάλη συχνότητα.

12.

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:

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

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

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

13.

Δύο σωματίδια \[(1)\, , \, (2)\] εκτελούν ομαλές κυκλικές κινήσεις ίδιων ακτίνων \[R_1 = R_2\] και μη σχετικιστικών ταχυτήτων ενώ για τα μέτρα των στροφορμών τους ισχύει \[L_1 > L_2\]. Οι στροφορμές υπολογίζονται ως προς άξονες κάθετους στις κυκλικές τροχιές που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για τα μήκη κύματος de Broglie \[λ_1\, ,\, λ_2\] των δύο σωματιδίων ισχύει:

\[ λ_1 > λ_2 \],

\[ λ_1 < λ_2 \],

\[ λ_1=λ_2 \].

14.

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.

15.

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

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 120^0 \],

\[180^0 \].

16.

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.

17.

Δίνονται τρία διαγράμματα της έντασης της ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\], σε συνάρτηση με το μήκος κύματος, για δύο θερμοκρασίες \[Τ_2 > Τ_1\] για ένα μέλαν σώμα.

Αν το σώμα στην θερμοκρασία \[Τ_1\] παρουσιάζει πράσινο χρώμα, τι απόχρωση μπορεί να έχει στην θερμοκρασία \[Τ_2\];

κόκκινο

πορτοκαλί

ιώδες

18.

Ποια από τις παρακάτω προτάσεις που αφορούν την πειραματική μελέτη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου είναι σωστή;

Η τάση αποκοπής δεν εξαρτάται από τη συχνότητα της φωτεινής δέσμης.

Η αύξηση της έντασης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας συνεπάγεται της 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 ότι για το καίσιο \[(φ_{Cs}=1,4 eV)\].

Η τάση αποκοπής εξαρτάται και από το έργο εξαγωγής του μετάλλου και είναι μικρότερη για το κάλιο \[(φ_Κ=2,2 eV)\] από ότι για το καίσιο \[(φ_{Cs}=1,4 eV)\] αν στις καθόδους που είναι επιστρωμένες με τα μέταλλα αυτά πέσει μονοχρωματική ακτινοβολία ίδιας συχνότητας \[f>f_0\].

19.

Δύο σωμάτια \[(1)\, , \, (2)\] που κινούνται με ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός έχουν μάζες \[m_1\, ,\, m_2\] αντίστοιχα και κινητικές ενέργειες \[Κ_1\, ,\, Κ_2\] με \[Κ_2=4Κ_1\]. Αν για τα μήκη κύματος de Broglie ισχύει \[λ_2=\sqrt{2} λ_1\], τότε ο λόγος των μαζών των σωματίων \[\frac{m_1}{m_2}\] είναι:

\[ 8 \]

\[ \frac{1}{8} \]

\[ 4 \]

\[ \frac{1}{4} \]

20.

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 τις γωνίες \[θ_1\, ,\, θ_2\] των δύο διαγραμμάτων ισχύει:

\[ εφθ_1=1,2 εφθ_2 \]

\[ εφθ_1 = \frac{εφθ_2}{1,2} \]

\[ εφθ_1 = εφθ_2 \]

21.

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:

\[ V_0 = \frac{hc}{2λ\cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{hc}{ 4λ \cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{3hc}{4λ \cdot e} \]

\[ V_0= \frac{2hc}{34λ \cdot e} \]

22.

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 \[f_1 > f_2\].

23.

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.

24.

Ηλεκτρόνιο βάλλεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητα μέτρου \[υ≪c\] που η κατεύθυνσή της σχηματίζει γωνία \[φ\] με \[0 < φ < 180^0\] με τις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη διάρκεια της κίνησης του ηλεκτρονίου το μήκος κύματος de Broglie που το συνοδεύει:

μένει σταθερό.

αυξάνεται.

μειώνεται.

άλλοτε αυξάνεται και άλλοτε μειώνεται γιατί για άλλες τιμές της φ αυξάνει το μέτρο της ταχύτητας του ηλεκτρονίου και για άλλες μειώνεται.

25.

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

26.

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.

27.

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. Αν στην επιφάνεια πέφτουν \[10^{25}\, \frac{ φωτόνια}{sec}\] τότε το μέτρο της δύναμης που δέχεται η ανακλαστική επιφάνεια λόγω της πρόσπτωσης της ακτινοβολίας σ’ αυτήν είναι:

\[ 10^5 \, \frac{ hf }{ c} \]

\[ 2 \cdot 10^{25} \, \frac{ hf }{ c } \]

\[ 10^{25} \, \frac{ hf }{ 2c } \]

28.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Το έργο εξαγωγής ενός μετάλλου:

εξαρτάται απ’ την ένταση της φωτεινής ακτινοβολίας που προσπίπτει στο μέταλλο.

εξαρτάται απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στο μέταλλο.

διαφέρει από μέταλλο σε μέταλλο.

εξαρτάται απ’ την τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου.

29.

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.

30.

Στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου προσπίπτει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f > f_0\] όπου \[f_0\] η συχνότητα κατωφλίου και η ένταση του μικροαμπερόμετρου είναι ίση με το μηδέν. Για να έχω μη μηδενική ένταση ρεύματος στο κύκλωμα πρέπει:

να αυξήσω τον αριθμό των φωτονίων ανά μονάδα χρόνου που πέφτουν στην κάθοδο.

να αυξήσω το μήκος κύματος της προσπίπτουσας στην κάθοδο ακτινοβολίας.

να αυξήσω τη συχνότητα της ακτινοβολίας αυτής.

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!