Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

2.

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.

3.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν η διαφορά δυναμικού μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική \[( V_{αν} - V_{καθ}>0)\] τότε:

το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου έχει πάντα τη μέγιστη τιμή του.

το έργο της \[F_{ηλ}\] που δέχεται ένα φωτοηλεκτρόνιο κατά τη μετάβασή του απ’ την άνοδο στην κάθοδο είναι αρνητικό.

το φωτοηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να μηδενιστεί αν και η προσπίπτουσα μονοχρωματική ακτίνα στην κάθοδο έχει συχνότητα μεγαλύτερη της συχνότητας κατωφλίου.

τα φωτοηλεκτρόνια πάντα επιταχύνονται απ’ την άνοδο προς την κάθοδο.

4.

Σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη πέφτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] και τα ηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα. Τριπλασιάζω την ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής χωρίς να μεταβάλω τον αριθμό των φωτονίων που πέφτουν στην κάθοδο στη μονάδα του χρόνου. Αν το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι \[φ\], η μέγιστη κινητική ενέργεια που έχουν τα εξερχόμενα φωτοηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο είναι \[K\] που ισούται με:

\[ K=3φ \]

\[ K=2φ \]

\[K=φ \]

\[ K = \frac{φ}{2}\].

5.

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:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

6.

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:

\[ V_0 = \frac{hc}{2λ\cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{hc}{ 4λ \cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{3hc}{4λ \cdot e} \]

\[ V_0= \frac{2hc}{34λ \cdot e} \]

7.

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 \[φ\].

8.

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

9.

Σκεδάζεται ένα ερυθρό και ένα πράσινο φωτόνιο από ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές για ίδιες γωνίες σκέδασης;

Η μεταβολή του μήκους κύματος και για τα δυο φωτόνια είναι η ίδια.

Η ποσοστιαία μεταβολή του μήκους κύματος \[\left( \frac{λ'-λ}{λ} \cdot 100\, \%\right) \] είναι μεγαλύτερη για το ερυθρό.

Η ποσοστιαία μεταβολή του μήκους κύματος \[\left( \frac{λ'-λ}{λ} \cdot 100\, \%\right)\] είναι μεγαλύτερη για το πράσινο.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι ίδιο και για τα δυο φωτόνια.

10.

Όταν σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\], τότε τα φωτοηλεκτρόνια που αποσπώνται απ’ την κάθοδο έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K=\frac{hc}{3λ}\]. Για να γίνει η τάση αποκοπής ίση με το μηδέν πρέπει να μεταβάλουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας κατά:

\[ -50\, \% \],

\[ -\frac{100 }{3}\, \% \]

\[ -75 \, \% \]

\[ - 25\, \% \]

11.

Ένα πρωτόνιο που η μάζα του είναι \[m_p\] και ένα ηλεκτρόνιο που η μάζα του είναι \[m_e\] κινούνται με μη σχετικιστικές ταχύτητες μέτρων \[υ_p\] και \[υ_e\] αντίστοιχα και για τις μάζες τους ισχύει \[m_p=1800 m_e\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να έχει το πρωτόνιο και το ηλεκτρόνιο ίδια μήκη κύματος de Broglie τότε ισχύει:

\[ υ_e=1800υ_p \],

\[ υ_e = \frac{υ_p}{1800} \]

\[ υ_e = υ_p \],

\[ υ_e = 3600υ_p \]

12.

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.

13.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν ένα μέλαν σώμα αρχίζει να θερμαίνεται αργά τότε:

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ιώδες μετά στο κυανό και κατόπιν στο πράσινο χρώμα.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο πορτοκαλί, μετά στο ιώδες και μετά στο κίτρινο.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ερυθρό, μετά στο πορτοκαλί και κατόπιν στο κίτρινο.

θα φαίνεται συνεχώς μαύρο αφού είναι μέλαν σώμα ανεξαρτήτως της τιμής της θερμοκρασίας που μπορεί να πάρει.

14.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι ακτίνες Χ παράγονται:

όταν ορατή ακτινοβολία πέσει πάνω σε μεταλλική επιφάνεια.

όταν ηλεκτρόνια πέφτουν πάνω σε μεταλλική επιφάνεια.

όταν ορατό φως σκεδάζεται κατά την πρόσκρουσή του σε μια υλική επιφάνεια.

από θερμαινόμενη μεταλλική επιφάνεια.

15.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη φωτοηλεκτρική εξίσωση του Einstein η μέγιστη κινητική ενέργεια των αποσπώμενων ηλεκτρονίων:

εξαρτάται απ’ το εμβαδόν της επιφάνειας του μετάλλου απ’ την οποία εκπέμπονται.

είναι μηδενική αν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι ίση με τη συχνότητα κατωφλίου.

για δύο διαφορετικά μέταλλα που προσπίπτει σ’ αυτά μονοχρωματική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ίδιας συχνότητας, είναι μεγαλύτερη στα ηλεκτρόνια που αποσπώνται απ’ το μέταλλο με μικρότερο έργο εξαγωγής.

για το ίδιο μέταλλο είναι πάντα ίδια, ανεξάρτητη της συχνότητας της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

αυξάνεται στο ίδιο μέταλλο αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλω τη συχνότητά της.

16.

Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Αν αυξήσουμε την ένταση μιας μονοχρωματικής δέσμης που προσπίπτει στην κάθοδο του φωτοκύτταρου χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητά της αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται σε ορισμένο χρόνο.

Ο αριθμός των εκπεμπόμενων φωτοηλεκτρονίων για ορισμένης έντασης φωτεινή μονοχρωματική δέσμη, εξαρτάται από το μήκος κύματος της δέσμης.

Τα φωτοηλεκτρόνια βγαίνουν με μεγαλύτερη ταχύτητα όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας μεγαλώνει.

Για να παρατηρηθεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο απαιτείται μονοχρωματική ακτινοβολία.

17.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στο φαινόμενο της σκέδασης Compton τα προσπίπτοντα και τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν:

ίδια ενέργεια,

ίδια συχνότητα,

ίδια ορμή,

ίδια κατά μέτρο ταχύτητα,

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

18.

Το έργο εξαγωγής για το κάλιο είναι \[φ_Κ=2,2 eV\] ενώ για το καίσιο είναι \[φ_{Cs}=1,4 eV\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\] για το κάλιο είναι μικρότερη απ’ ότι για το καίσιο.

Οποιαδήποτε μονοχρωματική ακτίνα επιφέρει εκπομπή ηλεκτρονίων στην επιφάνεια του καλίου σίγουρα θα επιφέρει και εκπομπή ηλεκτρονίων στην επιφάνεια του καισίου.

Αν σε μια κάθοδο με επίστρωση καισίου και σε μια κάθοδο με επίστρωση καλίου προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία ίδιας συχνότητας θα εκπέμψουν ηλεκτρόνια που θα έχουν ίσες κινητικές ενέργειες.

Αν στις δύο παραπάνω καθόδους προσπέσει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ίδιου μήκους κύματος και εμφανιστεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στις δύο, τότε η τάση αποκοπής στο κύκλωμα με την κάθοδο από καίσιο είναι μεγαλύτερη απ’ την κάθοδο από κάλιο.

19.

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:

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

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

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

20.

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:

\[ 8 \]

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

\[ 4 \]

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

21.

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.

22.

Φωτόνιο έχει ενέργεια \[Ε=mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός. Το φωτόνιο σκεδάζεται με αρχικά ακίνητο ηλεκτρόνιο και του μεταφέρει το \[\frac{1}{3}\] της κινητικής του ενέργειας. Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

23.

Σε ένα μέταλλο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία και τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται απ’ το μέταλλο έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να αυξήσουμε την \[K\] των ηλεκτρονίων πρέπει:

να αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξουμε το μήκος κύματός της.

να αντικαταστήσουμε το μέταλλο με άλλο που έχει μεγαλύτερο έργο εξαγωγής.

να ρίξουμε ταυτόχρονα με την πρώτη μονοχρωματική και μια δεύτερη με μεγαλύτερο μήκος κύματος.

να μειώσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας μονοχρωματικής.

24.

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:

\[ 20\, \% \]

\[ 25 \, \%\]

\[50\, \% \]

\[ 100 \, \% \]

25.

Ποια από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton το προσπίπτον φωτόνιο στο πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο έχει μήκος κύματος \[λ\]. Για να έχουμε μέγιστο μήκος κύματος \[λ'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου πρέπει η γωνία σκέδασης να είναι:

μηδέν,

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 180^0 \].

26.

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:

\[ φ=0,8 E \]

\[ φ=0,2 E \]

\[ φ=0,4 E \]

\[ φ=E \]

27.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Για να δημιουργήσουμε ένα κυματοπακέτο συνθέτουμε με τη μέθοδο της υπέρθεσης ένα μεγάλο αριθμό αρμονικών κυμάτων που έχουν επιλεγμένα μήκη κύματος, πλάτη και φάσεις.

Από την υπέρθεση αρμονικών κυμάτων που τα μήκη κύματός τους έχουν μικρό εύρος δημιουργούμε κυματοπακέτα που είναι πιο εντοπισμένα στο χώρο.

Αν τα αρμονικά κύματα που η υπέρθεσή τους δημιουργεί το κυματοπακέτο είναι περισσότερα και έχουν πιο διασκορπισμένα μήκη κύματος, τότε το κυματοπακέτο που δημιουργείται είναι πιο εντοπισμένο στο χώρο.

Αν ένα σωματίδιο αντιπροσωπεύεται μόνο από ένα αρμονικό κύμα και όχι από κυματοπακέτο η θέση του στο χώρο είναι πλήρως απροσδιόριστη δηλαδή η αβεβαιότητά της είναι άπειρη.

Όσο πιο εντοπισμένο είναι το κυματοπακέτο ενός σωματιδίου στο χώρο, τόσο πιο μικρή αβεβαιότητα παρουσιάζει η ορμή της στον άξονα που διαδίδεται το κυματοπακέτο αυτό.

28.

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 ορμή. 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

29.

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

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σε μια σκέδαση Compton:

η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης κίνησης του φωτονίου και της κατεύθυνσης κίνησης του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου.

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

η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι ίση με την απόλυτη τιμή της μεταβολής της ενέργειας του φωτονίου λόγω της κρούσης.

η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου παίρνει μέγιστη τιμή όταν η γωνία σκέδασης είναι \[180^0\].

το πηλίκο \[\frac{h}{mc} \] όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός έχει μονάδα μέτρησης το \[1\, m\] στο S.I.

όταν ένα φωτόνιο των ακτίνων Χ δεν μεταβάλλει την κατεύθυνσή του κατά το πέρασμά του από μια υλική επιφάνεια, τότε διατηρεί σταθερό το μήκος κύματός του.

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!