Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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.

2.

Μονοχρωματική ακτινοβολία αποτελείται από φωτόνια που το καθένα έχει ορμή \[p_1\] και προσπίπτει σε μέταλλο \[(1)\] αποσπώντας απ’ αυτό ηλεκτρόνια που εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[\frac{ p_1 c }{ 5 }\]. Το μέταλλο \[(1)\] έχει έργο εξαγωγής \[φ_1\]. Μια δεύτερη ακτινοβολία που τα φωτόνιά της έχουν ορμή \[\frac{p_1 }{2}\] προσπίπτουν σε δεύτερο μέταλλο \[(2)\] που το έργο εξαγωγής του είναι \[φ_2 = \frac{φ_1}{2}\]. Τότε αποσπώνται απ’ το μέταλλο \[(2)\] ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια:

\[ \frac{p_1 c}{10}\],

\[ 0\] ,

\[ \frac{p_1 c}{5} \],

\[\frac{ p_1 c}{ 3 } \].

3.

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:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

4.

Δύο σωμάτια διαφορετικής μάζας συνοδεύονται από ίσα μήκη κύματος de Broglie και οι ταχύτητές τους είναι πολύ μικρότερες απ’ αυτές του φωτός. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Τα σωμάτια έχουν ίδια κατά μέτρο ταχύτητα.

Τα σωμάτια δεν έχουν ίσων μέτρων ορμές.

Τα σωμάτια έχουν σίγουρα διαφορετικές κινητικές ενέργειες.

Τα σωμάτια έχουν ίσες κινητικές ενέργειες και ίσες κατά μέτρο ορμές.

5.

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:

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 120^0 \],

\[180^0 \].

6.

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.

7.

Σε μια σκέδαση φωτονίου μήκους κύματος \[λ=\frac{h}{mc}\] με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο η κινητική ενέργεια που αποκτά το ηλεκτρόνιο είναι το \[50\, \%\] της ενέργειας του σκεδαζόμενου φωτονίου. Η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

8.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα:

είναι μηχανισμός διάδοσης μηχανικής ενέργειας.

είναι μηχανισμός διάδοσης ενέργειας ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου.

διαδίδονται σ’ όλα τα υλικά με την ίδια ταχύτητα.

παράγονται από ταλαντούμενα άτομα.

μεταφέρουν ενέργεια σ’ ένα άτομο θέτοντάς το σε εξαναγκασμένη ταλάντωση.

9.

Τα ηλεκτρόνια υψηλών ταχυτήτων προσπίπτουν σε μια μεταλλική επιφάνεια. Το κάθε ηλεκτρόνιο έχει κινητική ενέργεια \[Κ_e\]. Τα φωτόνια ακτίνων Χ που παράγονται από την επιβράδυνση των ηλεκτρονίων αυτών έχουν ενέργεια \[Ε\]. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή;

\[ Ε ≤ K_e \]

μόνο \[Ε=Κ_e\]

\[ Ε > Κ_e \]

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

10.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων όταν αυτά εξέρχονται απ’ το μέταλλο πρέπει να εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην μεταλλική κάθοδο.

μόνο απ’ το είδος του μετάλλου.

απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

απ’ την τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου.

11.

Το μήκος κύματος de Broglie ενός νετρονίου είναι ίσο με το μήκος κύματος ενός φωτονίου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φωτόνιο:

έχει ίδια ορμή με το νετρόνιο.

έχει μηδενική ορμή αφού η μάζα ηρεμίας του είναι μηδενική, άρα σίγουρα κατά μέτρο μικρότερη απ’ το μέτρο της ορμής του νετρονίου.

έχει ίδια ορμή και ίδια ενέργεια με το νετρόνιο.

έχει ίδια κατά μέτρο ταχύτητα με το νετρόνιο.

12.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στην κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\].

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενιστεί τότε το κύκλωμα του φωτοκυττάρου θα διαρρέεται από ρεύμα αν η συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας είναι \[f>f_0\].

Αν η \[f=f_0\], το ρεύμα στο κύκλωμα μηδενίζεται.

Αν \[f=f_0\], η τάση αποκοπής είναι \[V_0=0\].

Αν \[f > f_0\] τα φωτοηλεκτρόνια κατευθύνονται επιταχυνόμενα προς την άνοδο.

Αν \[f > f_0\] τα ηλεκτρόνια κινούνται ευθύγραμμα και ομαλά απ’ την κάθοδο μέχρι να φτάσουν στην άνοδο.

Αν αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητα της \[f>f_0\], τότε δεν αλλάζει η ένταση του φωτορεύματος.

13.

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

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

14.

Όταν δύο σωμάτια έχουν ίσα μήκη κύματος de Broglie ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα σωμάτια έχουν:

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ταχύτητες.

σίγουρα ίσες μάζες.

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ορμές.

σίγουρα ίσες κινητικές ενέργειες.

15.

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.

16.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι \[φ\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κάθε ηλεκτρόνιο απορροφά μόνο ένα φωτόνιο της ακτινοβολίας.

Αν η συχνότητα \[f\] είναι \[ f < \frac{φ}{h}\] τότε το ηλεκτρόνιο που απορροφά το φωτόνιο αυτό εξέρχεται απ’ το μέταλλο με μηδενική κινητική ενέργεια.

Αν \[f > \frac{φ}{h}\] θα έχω ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου ακόμα και αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενιστεί.

Αν \[f > \frac{φ}{h}\], όταν αυξάνω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της, τότε αυξάνεται και το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

Η κινητική ενέργεια που αποκτά το ηλεκτρόνιο στην κάθοδο είναι ίδια αρκεί να ισχύει \[f > \frac{φ}{h}\].

17.

Στην κάθοδο της φωτοηλεκτρικής διάταξης πέφτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] και η γραφική παράσταση της έντασης του φωτορεύματος με την τάση μεταξύ καθόδου-ανόδου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Η συχνότητα κατωφλίου του μετάλλου της καθόδου είναι \[f_0\]. Η συχνότητα \[f\] της προσπίπτουσας μονοχρωματικής είναι:

\[ f > f_0 \],

\[ f=f_0 \],

\[ f < f_0 \],

\[ f = \frac{f_0 }{ 2 } \].

18.

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.

19.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν μια μονοχρωματική ακτινοβολία πέσει σε μια επιφάνεια φτιαγμένη από Cs (καίσιο) και επιφέρει σ’ αυτήν εκπομπή ηλεκτρονίων, τότε η ίδια αυτή ακτινοβολία θα επιφέρει εκπομπή ηλεκτρονίων:

και σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια.

σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια που η τιμή της συχνότητας κατωφλίου είναι μεγαλύτερη απ’ αυτή που αντιστοιχεί στο καίσιο.

σε κάθε μεταλλική επιφάνεια που είναι φτιαγμένη από μέταλλο που το έργο εξαγωγής του έχει μικρότερη τιμή απ’ το έργο εξαγωγής του καισίου.

πιθανόν και σε μια μεταλλική επιφάνεια που το μέταλλό της έχει μεγαλύτερο έργο εξαγωγής απ’ το καίσιο αλλά τότε τα φωτοηλεκτρόνια θα βγουν με μικρότερη ταχύτητα απ’ την επιφάνεια αυτή απ’ την ταχύτητα με την οποία θα εξέλθουν απ’ την επιφάνεια του καισίου.

20.

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.

21.

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.

22.

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:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

23.

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Μέλαν σώμα ονομάζεται ένα υποθετικό σώμα το οποίο απορροφά όλη την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προσπίπτει πάνω του ανεξάρτητα από το μήκος κύματος της.

Το μέλαν σώμα διαχέει (ανακλά προς όλες τις κατευθύνσεις) την προσπίπτουσα σε αυτό ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Το μέλαν σώμα δεν εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε θερμοκρασία δωματίου.

Το μέλαν σώμα αποτελεί μια εξιδανίκευση αφού δεν υπάρχει σώμα, στη φύση, που να απορροφά κατά \[100 \% \] την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό.

Το φάσμα ενός μέλανος σώματος εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία και όχι από τη χημική σύσταση ή τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του μέλανος σώματος.

Μέλαν σώμα μπορεί να θεωρηθεί ένα οποιοδήποτε αντικείμενο με αιθαλωμένη την επιφάνειά του.

24.

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:

\[ \frac{h}{2π \cdot Δy} \]

\[ \frac{h}{π \cdot Δy} \]

\[ 0 \]

\[ \frac{Δp_y}{m} \]

25.

Δέσμη ακτίνων Χ σκεδάζονται σε στόχο από γραφίτη και τα σκεδαζόμενα φωτόνιά τους σκορπίζονται σε όλες τις διευθύνσεις. Η δέσμη έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck. Τα φωτόνια της δέσμης που μετά τη σκέδαση κινούνται κάθετα στη διεύθυνση της προσπίπτουσας δέσμης έχουν δώσει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο του στόχου με το οποίο σκεδάστηκαν κινητική ενέργεια \[Κ\] ίση με:

\[ \frac{1}{2} mc^2 \]

\[ mc^2 \]

\[ \frac{1}{3} mc^2 \]

\[ \frac{1}{4} mc^2 \]

26.

Για συγκεκριμένη μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\] στην κάθοδο ενός κυκλώματος φωτοκυττάρου η τάση αποκοπής είναι \[5\, V\]. Αν μειώσουμε κατά \[50\, \%\] το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας τότε τα ηλεκτρόνια εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια ίση με το διπλάσιο του έργου εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου. Το έργο εξαγωγής είναι ίσο με:

\[ 10 \, eV \]

\[ 5 \, eV \]

\[ 15 \, eV \]

\[ 20 \, eV \]

27.

Ποιο φαινόμενο οδήγησε τον Planck στην υπόθεση ότι το πόσο ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει ένα άτομο υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, μπορεί να πάρει μόνο διακριτές τιμές;

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

Η ακτινοβολία μέλανος σώματος

Η σκέδαση ακτινών Χ ακίνητα ηλεκτρόνια

Όλα τα παραπάνω

28.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φάσμα της θερμικής ακτινοβολίας ενός μέλανος σώματος είναι συνεχές. Αυτό σημαίνει ότι το μέλαν σώμα:

εκπέμπει όλες τις συχνότητες του ορατού φωτός.

εκπέμπει όλες τις συχνότητες όλου του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

εκπέμπει συνεχώς θερμική ακτινοβολία χωρίς η εκπομπή να διακόπτεται και κατόπιν να επαναλαμβάνεται.

εκπέμπει όλα τα μήκη κύματος μόνο σε μια στενή περιοχή γύρω από ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος που συμβολίζεται \[λ_{max}\].

29.

Σε ένα μέταλλο με έργο εξαγωγής \[φ\] προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Η ταχύτητα του φωτός είναι \[c\] και η σταθερά του Planck είναι \[h\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να εξέρχονται φωτοηλεκτρόνια με μηδενική ταχύτητα απ’ το μέταλλο πρέπει το μήκος κύματος της ακτινοβολίας να είναι ίσο με:

\[ λ = \frac{ch }{2φ }\]

\[ λ = \frac{2ch}{φ} \]

\[λ = \frac{ch}{φ} \]

\[ λ= \frac{ch}{2φ} \]

30.

Στο σχήμα φαίνονται τέσσερις περιπτώσεις ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα σε ηλεκτρικό ή μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Σε ποια ή σε ποιες περιπτώσεις το μήκος κύματος de Broglie

Α) μεγαλώνει;

Β) μικραίνει;

Γ) μένει ίδιο;

Α) α, Β) β, Γ) γ, δ

Α) β, Β) α, Γ) γ, δ

Α) α, Β) β, γ, Γ) δ

Α) γ, δ, Β) α, Γ) β

Α) γ, Β) β, δ, Γ) α

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!