Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

Αν σ’ ένα σώμα ρίξουμε λευκό φως, αυτό έχει χρώμα μπλε. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν στο σώμα ρίξουμε μονοχρωματική ακτινοβολία που το μήκος κύματός της ανήκει στην πράσινη περιοχή του ορατού φάσματος τότε το σώμα θα φαίνεται.

μπλε,

πράσινο,

λευκό,

μαύρο.

2.

Κατά τη σκέδαση Compton δύο φωτόνια \[(1)\, ,\, (2)\] ακτίνων Χ ίδιας συχνότητας \[f\] σκεδάζονται από ένα πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο το καθένα και οι γωνίες σκέδασης είναι \[φ_1\, ,\, φ_2\] αντίστοιχα με \[φ_1 > φ_2\]. Για τις συχνότητες των σκεδαζόμενων φωτονίων \[f_1'\, ,\, f_2'\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις παρακάτω σχέσεις είναι η σωστή;

\[ f_1' < f_2' \]

\[ f_1' > f_2' \]

\[ f_1' = f_2' \]

\[ f_1' < f_2' \], μόνο αν οι \[φ_1\, ,\, φ_2\] είναι οξείες γωνίες.

3.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος de Broglie ενός σωματίου μεταβάλλεται όταν:

το σωμάτιο κινείται ευθύγραμμα και επιταχύνεται ή επιβραδύνεται.

το σωμάτιο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση.

το σωμάτιο κινείται ευθύγραμμα και ομαλά.

όλα τα παραπάνω.

4.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Αν η συχνότητα ενός φωτονίου είναι μικρότερη απ’ αυτή της συχνότητας κατωφλίου ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου δεν θα αποσπαστεί απ’ αυτό ακόμα και αν απορροφήσει το παραπάνω φωτόνιο.

Αν η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας αυξηθεί χωρίς να μεταβληθεί η συχνότητά της, θα αυξηθεί και ο αριθμός των φωτονίων που πέφτουν στην κάθοδο στη μονάδα του χρόνου και έτσι αυξάνεται και η κινητική ενέργεια των εξερχόμενων φωτοηλεκτρονίων.

Αν στη φωτοηλεκτρική διάταξη προσπέσει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας ίση με τη συχνότητα κατωφλίου, τότε η τάση αποκοπής στο κύκλωμα γίνεται μηδενική.

Σύμφωνα με την κλασική θεωρία ανεξάρτητα με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας έπρεπε έστω και σε μεγάλο χρονικό διάστημα να εξέλθει ένα ηλεκτρόνιο απ’ το μέταλλο αφού απορροφά ενέργεια με συνεχή τρόπο και άρα μετά από χρόνο σίγουρα το ηλεκτρόνιο θα αποκτούσε την απαιτούμενη ενέργεια για να διαφύγει.

5.

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.

6.

Μια μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] όταν προσπέσει σε κάθοδο από καίσιο εξοστρακίζει τα ηλεκτρόνιά της με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\] που είναι ίση με το έργο εξαγωγής του καισίου. Αν διπλασιάσουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής, τότε τα ηλεκτρόνια της καθόδου:

δεν θα εξέρχονται απ’ το μέταλλο.

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=2 K\].

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=3K\].

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=3,5 Κ \].

7.

Σύμφωνα με την υπόθεση de Broglie σε κάθε κινούμενο σώμα αντιστοιχεί ένα κύμα. Ο λόγος που δεν έχει εφαρμογή στα φαινόμενα καθημερινής ζωής είναι επειδή

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι πολύ μικρό

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι πολύ μεγάλο

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι μικρό

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι μεγάλο

8.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα της κινητικής ενέργειας των αποσπώμενων ηλεκτρονίων από δύο μέταλλα \[(1)\, ,\, (2)\] με τη συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας \[f\] στα μέταλλα αυτά. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Οι ημιευθείες των δύο διαγραμμάτων είναι μεταξύ τους παράλληλες.

Αν στο μέταλλο \[(1)\] προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας f_2, τότε θα εκπεμφθούν απ’ αυτό ηλεκτρόνια με κινητική ενέργεια μεγαλύτερη του μηδενός.

Αν στο μέταλλο \[(2)\] προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\], τότε απ’ το μέταλλο \[(2)\] θα εκπεμφθούν ηλεκτρόνια με μηδενική ταχύτητα.

Το έργο εξαγωγής στο μέταλλο \[(2)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό στο μέταλλο \[(1)\].

Η \[εφθ\] είναι αριθμητικά ίση με \[\frac{1}{h}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck.

9.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton για να έχουμε την ελάχιστη δυνατή ενέργεια του σκεδαζόμενου φωτονίου πρέπει η γωνία σκέδασης \[φ\] να είναι:

\[ φ = 0 \]

\[ φ = 60^0 \]

\[ φ=120^0 \]

\[ φ=180^0 \]

10.

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 τα έργα εξαγωγής \[φ_1\, ,\, φ_2\] των μετάλλων των δύο καθόδων \[(1)\, ,\, (2)\] αντίστοιχα ισχύει:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{1,2 } \]

\[ φ_1=1,2φ_2 \]

\[ φ_1=φ_2 \]

11.

Τα φωτοηλεκτρόνια της καθόδου επιβραδύνονται κατά την μετακίνησή τους στην κάθοδο όταν το δυναμικό της ανόδου είναι:

μικρότερο απ’ αυτό της καθόδου.

μεγαλύτερο απ’ αυτό της καθόδου.

ίσο με αυτό της καθόδου.

είτε μικρότερο είτε μεγαλύτερο απ’ αυτό της καθόδου.

12.

Σε μια κάθοδο πέφτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] και τότε τα φωτοηλεκτρόνια εκπέμπονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Αν αυξήσω ελάχιστα το μήκος κύματος της προσπίπτουσας μονοχρωματικής τότε:

τα ηλεκτρόνια θα εξέρχονται πάλι με μηδενική ταχύτητα.

θα αυξηθεί η ένταση του φωτορεύματος στο κύκλωμα.

δεν θα εμφανίζεται το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

τα ηλεκτρόνια που αποσπώνται στην κάθοδο θα έχουν μη μηδενική κινητική ενέργεια.

13.

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:

\[ V_0 = \frac{hc}{2λ\cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{hc}{ 4λ \cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{3hc}{4λ \cdot e} \]

\[ V_0= \frac{2hc}{34λ \cdot e} \]

14.

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:

\[ K=3φ \]

\[ K=2φ \]

\[K=φ \]

\[ K = \frac{φ}{2}\].

15.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ\] σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ'\] ενώ η γωνία σκέδασης είναι \[φ\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος \[π=\frac{Δλ}{λ} \cdot 100\, \%\] εξαρτάται:

μόνο απ’ το μήκος κύματος \[λ\].

μόνο απ’ τη γωνία \[φ\].

και απ’ τη γωνία \[φ\] και απ’ το \[λ\].

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

16.

Κατά τη σκέδαση Compton η μέγιστη μεταβολή του μήκους κύματος μεταξύ του σκεδαζόμενου και του προσπίπτοντος φωτονίου \[λ'-λ\] είναι:

\[ \frac{2h }{ mc } \],

\[ \frac{h}{mc} \],

\[ \frac{h }{ 2mc} \],

\[ \frac{3h}{mc } \].

17.

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.

18.

Ποιες απ’ τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστές σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg;

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

19.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Για να εκπεμφθούν ηλεκτρόνια από ένα μέταλλο:

πρέπει να ρίξουμε στο μέταλλο μονοχρωματικό φως οποιασδήποτε συχνότητας.

μπορεί να ρίξουμε στο μέταλλο και πολυχρωματική ακτινοβολία, αρκεί τουλάχιστον η μια απ’ τις συχνότητές της να είναι μεγαλύτερη της συχνότητας κατωφλίου.

πρέπει να ρίξουμε στο μέταλλο οπωσδήποτε μόνο μονοχρωματική φωτεινή ακτινοβολία που η συχνότητά της να είναι μεγαλύτερη απ’ τη συχνότητα κατωφλίου.

πρέπει να ρίξουμε στο μέταλλο μονοχρωματική ακτινοβολία που ανήκει σε οποιοδήποτε τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

20.

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)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

21.

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.

22.

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.

23.

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 μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξει ο αριθμός φωτονίων ανά μονάδα χρόνου που πέφτουν στην κάθοδο τότε τα φωτοηλεκτρόνια θα εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ''\] που ισούται με:

\[ K''=3φ \],

\[ K''=7φ \],

\[ K''=5φ \].

24.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η παραγωγή ακτίνων Χ οφείλεται:

μόνο στην επιβράδυνση των ηλεκτρονίων όταν προσκρούσουν σε μεταλλική επιφάνεια.

στη θέρμανση μιας μεταλλικής επιφάνειας.

στο γεγονός ότι όταν μεταλλική επιφάνεια βομβαρδίζεται με ηλεκτρόνια, τότε ένα μέρος απ’ αυτά επιβραδύνονται και εκπέμπουν φωτόνια ακτίνων Χ και ένα άλλο μέρος διεγείρουν τα άτομα του μετάλλου και αυτά κατά την αποδιέγερσή τους εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικές ακτίνες Χ.

στην ταλάντωση των ατόμων του μέλανος σώματος.

25.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Η κλασική θεωρία:

μπορεί να ερμηνεύσει το φάσμα του μέλανος σώματος.

προβλέπει ότι η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μπορεί να πάρει μόνο ορισμένες διακριτές τιμές.

προβλέπει ότι μια ακτινοβολία μπορεί να μεταφέρει οποιοδήποτε ποσό διαθέσιμης ενέργειας.

προβλέπει ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δεν μπορεί να αλληλεπιδράσει με την ύλη, δηλαδή ότι δεν μπορεί να απορροφηθεί από ένα άτομο.

26.

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.

27.

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

28.

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.

29.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Τα φαινόμενα που δεν μπορούσαν να ερμηνευτούν με την κλασική θεωρία είναι:

Η ακτινοβολία του μέλανος σώματος.

Η διάθλαση και η ανάκλαση του φωτός.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Τα γραμμικά φάσματα εκπομπής.

Το φαινόμενο της σκέδασης των ακτίνων Χ (φαινόμενο Compton).

30.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Μια εξήγηση του γεγονότος ότι οι φασματικές γραμμές του φάσματος εκπομπής ενός ατόμου παρουσιάζουν κάποιο φυσικό εύρος είναι ότι:

η ενέργεια στη θεμελιώδη κατάσταση του ατόμου είναι προσδιορισμένη με ακρίβεια \[100\, \%\].

σε μια απευθείας μεταπήδηση του ατόμου από μια ενεργειακή κατάσταση σε μια άλλη, το άτομο μπορεί να εκπέμπει περισσότερα από ένα φωτόνια παραπλήσιων συχνοτήτων.

Σε μια διεγερμένη κατάσταση με ενέργεια \[Ε_n\] η ενέργεια αυτή παρουσιάζει μια απροσδιοριστία αφού ο χρόνος παραμονής του ατόμου σ’ αυτήν είναι μικρός.

υπάρχουν πειραματικές ατέλειες στη μέτρηση με το φασματοσκόπιο.

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!