Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

Δύο μελανά σώματα \[(1)\, , \, (2)\] εκπέμπουν θερμική ακτινοβολία που φαίνεται στο ανθρώπινο μάτι να έχει μπλε χρώμα απ’ το \[(2)\] και κόκκινο χρώμα απ’ το \[(1)\]. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή;

Τα σώματα είναι σίγουρα φτιαγμένα από διαφορετικό υλικό.

Το σώμα \[ (1)\] βρίσκεται σε υψηλότερη θερμοκρασία απ’ το \[(2)\].

Το σώμα \[(2)\] βρίσκεται σε υψηλότερη θερμοκρασία απ’ το \[(1)\] και η ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπει είναι σίγουρα μεγαλύτερη απ’ αυτής του \[(1)\].

2.

Δύο φωτόνια ακτίνων Χ με \[λ_1=λ\] και \[λ_2=2λ\] σκεδάζονται σε πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια και δημιουργούν ίσες γωνίες σκέδασης \[φ\] και το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος για το κάθε φωτόνιο είναι \[π_1\] και \[π_2\] αντίστοιχα. Για τα ποσοστά αυτά ισχύει:

\[ π_1=π_2 \]

\[ π_1=2π_2 \]

\[ π_1 = \frac{π_2}{2} \]

\[ π_1=4π_2 \]

3.

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.

4.

Ο ήλιος έχει θερμοκρασία \[Τ_1\] και εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της ακτινοβολίας του γύρω από μια συχνότητα \[f_1\]. Ένας άλλος αστέρας έχει θερμοκρασία \[Τ_2\] και εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του σε συχνότητα \[f_2\]. Ο ήλιος και ο αστέρας θεωρούνται μέλανα σώματα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Αν \[Τ_1 > Τ_2\] τότε \[f_1 > f_2\].

Αν \[Τ_1 < Τ_2\] τότε \[f_2 < f_1\].

Αν \[ T_1 = T_2\] τότε \[f_1 > f_2\].

Αν \[ T_1 = T_2\] τότε \[f_1 < f_2\].

5.

Σε ποιες απ’ τις παρακάτω κινήσεις το μήκος κύματος de Broglie του σωματίου μειώνεται;

Στην κίνηση ενός πυρήνα ομόρροπα των δυναμικών γραμμών ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός νετρονίου αντιπαράλληλα των δυναμικών γραμμών ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός αρνητικού ιόντος ομόρροπα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός ηλεκτρονίου αντίρροπα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.

Στην κίνηση ενός φορτισμένου σωματιδίου κάθετα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου.

Στην ελικοειδή κίνηση ενός φορτισμένου σωματιδίου μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο.

6.

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.

7.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η κβαντική θεωρία:

ερμηνεύει τα φαινόμενα στο μικρόκοσμο που αδυνατεί να τα ερμηνεύσει η κλασική θεωρία.

αδυνατεί να ερμηνεύσει τα φαινόμενα στο μακρόκοσμο.

ερμηνεύει και τα φαινόμενα του μακρόκοσμου, όμως σ’ αυτόν η κβάντωση γίνεται δυσδιάκριτη και γι’ αυτό τα συμπεράσματά της ταυτίζονται με αυτά της κλασικής θεωρίας.

ερμηνεύει μόνο την ακτινοβολία του μέλανος σώματος και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

8.

Φωτόνιο των ακτίνων Χ έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{mc}\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης είναι \[φ=60^0\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος \[λ'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

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

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

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

\[ \frac{3h }{ 2mc } \].

9.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν η θέση ενός ηλεκτρονίου είναι μετρημένη με ακρίβεια \[100\%\] στον άξονα \[x' x\] τότε η τιμή της ορμής του στον ίδιο άξονα και την ίδια στιγμή:

είναι πλήρως ακριβής.

έχει μια πεπερασμένη αβεβαιότητα \[Δp_x\].

έχει άπειρη αβεβαιότητα.

έχει ακρίβεια που εξαρτάται απ’ το όργανο μέτρησης.

10.

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:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

11.

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.

12.

Κατά την ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης και της ορμής ενός σωματιδίου μάζας \[m\] στον άξονα \[y' y\] παρουσιάζονται πεπερασμένες αβεβαιότητες \[Δy\, ,\, Δp_y\] με \[Δp_y ≠ 0\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η ελάχιστη αβεβαιότητα θέσης \[Δy_{min}\] του σωματιδίου την ίδια στιγμή είναι:

\[ \frac{h}{2π \cdot Δy} \]

\[ \frac{h}{π \cdot Δy} \]

\[ 0 \]

\[ \frac{Δp_y}{m} \]

13.

Φωτόνιο με ενέργεια \[Ε=mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός χτυπάει σε στόχο από γραφίτη και παθαίνει δύο διαδοχικές σκεδάσεις σε πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Η ελάχιστη ενέργεια που θα έχει το φωτόνιο μετά και τη δεύτερη σκέδαση είναι:

\[ \frac{E}{2} \]

\[ \frac{Ε}{4} \]

\[ \frac{Ε}{5} \]

\[0 \].

14.

Ένα πρωτόνιο βάλλεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητα μέτρου \[υ≪c\] κάθετα στις δυναμικές του γραμμές. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος de Broglie του πρωτονίου:

μεταβάλλεται γιατί το σωματίδιο εκτελεί κυκλική κίνηση άρα μεταβάλλεται συνεχώς η κατεύθυνση της ορμής του.

αυξάνεται γιατί μειώνεται συνεχώς το μέτρο της ταχύτητάς του λόγω της δύναμης Lorentz.

μένει σταθερό γιατί ένα σωμάτιο έχει πάντα σταθερό μήκος κύματος de Broglie ανεξάρτητο της κίνησής του.

μένει σταθερό γιατί αν και η κατεύθυνση της ορμής του συνεχώς μεταβάλλεται, το μέτρο της παραμένει σταθερό.

15.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Ένα μέλαν σώμα φαίνεται μαύρο σε θερμοκρασία δωματίου. Το σώμα αυτό:

θα φαίνεται μαύρο οποιαδήποτε θερμοκρασία και να αποκτήσει.

μπορεί να αποκτήσει μόνο κόκκινο χρώμα αν αυξήσουμε τη θερμοκρασία του.

μπορεί να αποκτήσει οποιοδήποτε χρώμα αρκεί να μειώσουμε τη θερμοκρασία του.

μπορεί να γίνει ορατό με οποιοδήποτε χρώμα αρκεί να αυξήσουμε τη θερμοκρασία του σε κατάλληλη αντίστοιχη τιμή.

16.

Δύο φορτισμένα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] με φορτία \[q_1\, ,\, q_2\] αντίστοιχα με \[|q_2 |=4|q_1 |\] εκτελούν ομαλές κυκλικές κινήσεις υπό την επίδραση μόνο της δύναμης Lorentz μέσα στο ίδιο ομογενές πεδίο με ταχύτητες μέτρων \[υ_1, υ_2\] πολύ μικρότερων απ’ το μέτρο της ταχύτητας του φωτός. Τα μέτρα των στροφορμών των δύο σωματιδίων ως προς άξονες κάθετους στο επίπεδο της κυκλικής τους τροχιάς που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους είναι ίσα \[(L_1=L_2 )\]. Για τα μήκη κύματος de Broglie ισχύει:

\[ λ_1=2λ_2 \]

\[ λ_1 = \frac{ λ_2 }{ 2 } \]

\[ λ_1 = λ_2 \]

17.

Σε μια σκέδαση Compton, φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{ 2mc }\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ=60^0\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος μεταξύ σκεδαζόμενου και προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ 100\, \% \]

\[ 200\, \% \]

\[ 50\, \% \]

\[150\, \%\]

18.

Δύο μονοχρωματικές δέσμες ακτίνων Χ \[(1)\, ,\, (2)\] με μήκη κύματος \[λ_1\, ,\, λ_2\] αντίστοιχα με \[λ_1 > λ_2\] σκεδάζονται από πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια και υπό ίδια γωνία σκέδασης. Αν \[Κ_1\, ,\, Κ_2\] είναι οι κινητικές ενέργειες των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων ισχύει:

\[ Κ_1'=Κ_2' \],

\[ Κ_1' < Κ_2' \]

\[ Κ_1' > Κ_2' \]

19.

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:

\[ 4\, \% \]

\[ 2 \, \% \]

\[ 1\, \% \]

\[ 8 \, \% \]

20.

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,

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 180^0 \].

21.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Όταν μονοχρωματική ακτινοβολία πέσει πάνω σε μια μεταλλική επιφάνεια τότε θα εκπεμφθούν απ’ αυτήν ηλεκτρόνια:

αν η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από μια ελάχιστη τιμή ανεξαρτήτως της συχνότητάς του.

αν το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι μεγαλύτερο από μια ελάχιστη τιμή.

αν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από μια ελάχιστη τιμή ανεξαρτήτως της τιμής της έντασής του.

πάντα, ανεξαρτήτως της συχνότητας και της έντασης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

22.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση \[Ι\] της ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα σώμα είναι:

διανυσματικό μέγεθος.

η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος και ανά μονάδα χρόνου που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

η ισχύς ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

η ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας του σώματος και ανά μονάδα μήκους κύματος που εκπέμπει το σώμα με μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{ J }{ s } \].

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{J }{m^2 \cdot s}\].

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{ W }{ s \cdot m^2 } \].

23.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Μέλαν σώμα καλείται το σώμα:

που απορροφά όλες τις συχνότητες του λευκού φωτός, αλλά όχι αυτές που έχουν μήκη κύματος μικρότερα του λευκού φωτός όπως οι υπεριώδεις.

που απορροφά όλες τις συχνότητες των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών εκτός απ’ αυτές που ανήκουν στο ορατό φως.

που απορροφά όλες τις συχνότητες όλου του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

που απορροφά όλες τις συχνότητες των ορατών και των υπεριωδών ακτίνων αλλά όχι αυτές των υπέρυθρων ακτίνων.

24.

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:

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

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

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

25.

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:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

26.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Όταν ένα σωματίδιο αντιπροσωπεύεται από μόνο ένα αρμονικό κύμα μήκους κύματος που διαδίδεται στη διεύθυνση του άξονα \[x' x\]:

μπορούμε να πετύχουμε απόλυτη ακρίβεια στη μέτρηση της θέσης του στον ίδιο άξονα.

η ορμή του στον άξονα \[xx'\] είναι μετρημένη με μηδενική αβεβαιότητα.

η αβεβαιότητα της θέσης του στον άξονα \[x' x\] είναι άπειρη.

μπορούμε να μετρήσουμε τη θέση του στον άξονα \[x' x\] με πεπερασμένη ακρίβεια.

27.

Το γινόμενο του τετραγώνου του μέτρου της κυματοσυνάρτησης επί το στοιχειώδη όγκο \[dV\]:

μας δίνει την πυκνότητα πιθανότητας να βρεθεί το σωματίδιο στο συγκεκριμένο όγκο \[dV\] μια δεδομένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο στο συγκεκριμένο χώρο \[dV\] μια δεδομένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ακριβή θέση του σωματιδίου μέσα στον όγκο \[dV\].

μας δίνει την αβεβαιότητα της θέσης \[Δx\] σε μια ταυτόχρονη μέτρηση με την ορμή του ίδιου σωματιδίου.

28.

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.

29.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Δύο σωμάτια έχουν ίσες κινητικές ενέργειες και συνοδεύονται από ίσα μήκη κύματος de Broglie. Τα σωμάτια έχουν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αυτό σημαίνει ότι:

τα σωμάτια έχουν ίσες κατά μέτρο ορμές και διαφορετικές μάζες.

έχουν ίσες μάζες και διαφορετικές ταχύτητες κατά μέτρο.

έχουν ίσες κατά μέτρο ορμές αλλά δεν μπορούμε να βρούμε τη σχέση μεταξύ των μαζών τους.

έχουν ίσες μάζες και ίσες κατά μέτρο ταχύτητες.

30.

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

ίσο με την κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων που εκπέμπει το μέταλλο.

η ελάχιστη ενέργεια που πρέπει να προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο για να διαφύγει απ’ το μέταλλο.

ίδιο για κάθε μέταλλο.

ανάλογο της συχνότητας της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στο μέταλλο.

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!