Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1. 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:

\[ 80\, \% \]

\[ -80\, \% \]

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

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

2. 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.

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

4. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των πειραματικών μετρήσεων στη φωτοηλεκτρονική διάταξη ο αριθμός των ηλεκτρονίων στη μονάδα του χρόνου που αποσπώνται απ’ την κάθοδο:

είναι ανάλογος της έντασης \[Ι\] της προσπίπτουσας φωτεινής ακτινοβολίας.

εξαρτάται απ’ το έργο εξαγωγής της καθόδου.

εξαρτάται απ’ την τάση αποκοπής του κυκλώματος του φωτοκυττάρου.

όταν αυξάνεται, αυξάνεται και η ένταση του φωτορεύματος.

5. 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.

6. 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.

7. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η τάση αποκοπής σ’ ένα κύκλωμα του φωτοκυττάρου θα μειωθεί αν:

μειώσουμε την ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στην κάθοδο διατηρώντας σταθερή τη συχνότητά της.

αν αλλάξουμε το υλικό της καθόδου με άλλο μέταλλο που έχει μικρότερο έργο εξαγωγής διατηρώντας τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας σταθερή.

αν μειώσουμε την επιφάνεια της καθόδου.

αν αυξήσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο.

8. 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:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

9. 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)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

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

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

10. 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.

11. Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f > \frac{φ}{h}\] όπου \[φ\] το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου. Αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου \[V=V_{αν}-V_{καθ} < 0\] τότε ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

υπάρχουν τιμές της τάσης αυτής που έχω ρεύμα στο κύκλωμα.

τα φωτοηλεκτρόνια κινούνται επιβραδυνόμενα προς την άνοδο.

αυξάνοντας την τάση κατ’ απόλυτη τιμή, αυξάνεται η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα.

υπάρχει μια απόλυτη τιμή της τάσης \[V_0\] για την οποία το ρεύμα μηδενίζεται.

η απόλυτη τιμή της τάσης για την οποία έχω μηδενισμό του ρεύματος εξαρτάται μόνο απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

όσο και αν αυξήσω κατ’ απόλυτη τιμή την τάση V, το ρεύμα δεν θα μηδενιστεί.

12. Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m_e\] και φορτίου \[e\] κινείται με κινητική ενέργεια \[Κ\] και μη σχετικιστική ταχύτητα. Το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου δίνεται από την σχέση (\[h\] η σταθερά Planck)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

13. 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.

14. Το σωμάτιο α (πυρήνας ηλίου) έχει μάζα \[m_α=4m_p\] και φορτίο \[q_α=2e\] όπου η \[m_p\] η μάζα και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Ένα σωμάτιο α και ένα πρωτόνιο επιταχύνονται απ’ την ηρεμία υπό την ίδια τάση \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_α\, ,\, λ_p\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie του σωματίου α και του πρωτονίου αντίστοιχα στο τέλος της επιτάχυνσής τους, τότε ο λόγος \[\frac{λ_α}{λ_p}\] είναι:

\[ \frac{\sqrt{2}}{4} \]

\[\frac{\sqrt{2}}{2} \]

\[ 2\sqrt{2} \]

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

οι τιμές ενέργειας που μπορεί να πάρει ένα ταλαντούμενο άτομο είναι διακριτές και δίνονται απ’ τη σχέση \[Ε_n=nhf\].

η σταθερά του Planck έχει μονάδες \[J \cdot s\] στο S.I.

το άτομο μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει οποιαδήποτε τιμή διαθέσιμης ενέργειας.

όταν το άτομο μεταπηδήσει στην μεθεπόμενη υψηλότερη ενεργειακή του στάθμη απορροφά ενέργεια \[hf\].

όταν το άτομο μεταπηδήσει από μια υψηλότερη ενεργειακή στάθμη σε μια χαμηλότερη θα εκπέμψει ενέργεια ίση με \[hf\] ή πολλαπλάσιο αυτής.

το κβάντο της ενέργειας είναι ίσο με \[\frac{hf}{2}\].

όταν το άτομο παραμένει στην ίδια ενεργειακή στάθμη, τότε δεν εκπέμπει ούτε απορροφά ενέργεια.

16. 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:

\[ Τ_1=1,2\, Τ_2 \]

\[ Τ_1 = \frac{5}{6}\, Τ_2 \]

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

\[ Τ_1 =\frac{ 5 }{ 12}\, Τ_2\]

17. Σε δύο διαφορετικά μέταλλα \[(1)\, ,\, (2)\] ρίχνουμε την ίδια μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f=3f_{01}\] όπου \[f_{01}\] η συχνότητα κατωφλίου του μετάλλου \[(1)\]. Τα φωτοηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ το μέταλλο \[(1)\] με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K_1\] ενώ απ’ το μέταλλο \[(2)\] με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ_2 = \frac{K_1}{2}\]. Για τα έργα εξαγωγής \[φ_1\, ,\, φ_2\] των δύο μετάλλων αντίστοιχα ισχύει:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{2} \]

\[ φ_1=2φ_2 \]

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{3} \]

\[ φ_1=3φ_2 \]

18. 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.

19. 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.

20. 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 \[f>f_0\].

21. 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.

22. 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.

23. Το ηλεκτρόνιο ενός ατόμου του υδρογόνου παραμένει σε μια κατάσταση για \[10^{-8} s\] πριν βρεθεί σε μια άλλη κατάσταση με την ταυτόχρονη εκπομπή ενός φωτονίου. Η ελάχιστη αβεβαιότητα στην ενέργεια του \[ΔΕ\] είναι: (Δίνεται \[ \frac{h}{2π}≃10^{-34}\, J\cdot s \, ,\, 1eV=1,6 \cdot 10^{-19} eV\])

\[ 2,6 \cdot 10^{-7}\, eV \]

\[ 3,6 \cdot 10^{-8} \, eV \]

\[ 6,25 \cdot 10^{-8} \, eV \]

24. 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.

25. 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.

26. 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:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

27. Το πηλίκο \[λ_C=\frac{h}{mc}\] (όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου, \[h\] η σταθερά του Planck και \[c\] η ταχύτητα του φωτός) καλείται μήκος κύματος Compton. Ένα φωτόνιο σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και η γωνία σκέδασης είναι \[φ=120^0\]. Αν η ενέργεια του φωτονίου μετά τη σκέδαση είναι \[Ε'=\frac{2}{3}\, Ε\] όπου \[Ε\] η ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου, τότε το μήκος κύματος \[λ\] του προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ λ = \frac{3}{2}\, λ_C \]

\[ λ=λ_C \]

\[ λ=2λ_C \]

\[ λ=3λ_C \]

28. 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:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

29. Φωτόνιο ενέργειας \[Ε= \frac{1}{2} mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός σκεδάζεται σε αρχικά ακίνητο φωτόνιο και του δίνει τη μέγιστη δυνατή κινητική ενέργεια κατά τη σκέδαση αυτή. Η κινητική ενέργεια \[Κ_e\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι:

\[Κ_e=0,6\, E \]

\[ Κ_e=0,5 \, E \]

\[ Κ_e=0,3\, E \]

\[ Κ_e= 0,6 \, E\]

30. 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:

\[ 4\, \% \]

\[ 2 \, \% \]

\[ 1\, \% \]

\[ 8 \, \% \]

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!