Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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 \[ \frac{h}{2π}≃10^{-34}\, J\cdot s \, ,\, 1eV=1,6 \cdot 10^{-19} eV\])

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

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

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

2.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Το φως σύμφωνα με την κλασική θεωρία του Maxwell είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο το φως συμπεριφέρεται σαν ένα ρεύμα σωματιδίων.

Στο φαινόμενο της συμβολής και της περίθλασης, το φως εμφανίζει σωματιδιακή φύση.

Η ορμή \[p\] ενός φωτονίου δίνεται απ’ τη σχέση \[p=h\cdot λ\] όπου \[λ\] το μήκος κύματος του φωτονίου και \[h\] η σταθερά του Planck.

Η σύγχρονη φυσική κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το φως αποτελείται από σωματίδια που είναι τα φωτόνια.

3.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Μια υπέρυθρη ακτινοβολία έχει μικρότερη συχνότητα από μια υπεριώδη.

Μια λευκή ακτινοβολία περιέχει όλα τα μήκη κύματος από \[300\] ως \[700\, nm\].

Οι ακτινοβολίες όλου του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ταξιδεύουν στο κενό με την ίδια ταχύτητα \[c=3\cdot 10^8 \frac{ m }{ s } \].

Το ορατό φως έχει δύο μόνο συχνότητες άρα και δύο μόνο μήκη κύματος που οι τιμές τους είναι \[400\, nm\] και \[700\, nm\].

Οι ακτίνες Χ έχουν μικρότερο μήκος κύματος απ’ αυτό της ορατής ακτινοβολίας.

Το μήκος κύματος μιας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο κενό είναι ανάλογο της συχνότητάς της.

4.

Με τη βοήθεια της κυματοσυνάρτησης \[Ψ(x,y,z,t)\] που περιγράφει ένα υποατομικό σωματίδιο προσδιορίζουμε:

την ακριβή θέση του σωματιδίου.

την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργεί σε κάθε σημείο του χώρου κάθε χρονική στιγμή.

την ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί σε κάθε σημείο του χώρου και κάθε χρονική στιγμή αν αυτό είναι φορτισμένο.

την πιθανότητα να βρίσκεται το σωματίδιο σ’ ένα στοιχειώδη όγκο γύρω από μια συγκεκριμένη θέση σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

5.

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.

6.

Φωτόνιο με μήκος κύματος \[λ=\frac{6h}{mc}\] σκεδάζεται σε παρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και του μεταφέρει το \[20\, \%\] της ενέργειάς του. Η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι:

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 180^0 \]

7.

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:

\[ 20\, \% \]

\[ 25 \, \%\]

\[50\, \% \]

\[ 100 \, \% \]

8.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος:

εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του.

είναι ίδια σε οποιαδήποτε στοιχειώδη περιοχή γύρω από οποιοδήποτε μήκος κύματος.

εξαρτάται από το υλικό του μέλανος σώματος.

είναι ίση με το εμβαδόν του διαγράμματος \[Ι(λ)\] (διάγραμμα αφετικής ικανότητας).

κατά το μεγαλύτερο ποσοστό της εκπέμπεται σ’ ένα μικρό εύρος μηκών κύματος που έχει αιχμή ένα μήκος κύματος που συμβολίζεται \[λ_{max}\].

αυξάνεται όσο ψύχεται το μέλαν σώμα.

9.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία:

έπρεπε να εκπέμπονται ηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο με οποιαδήποτε συχνότητα προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο γιατί τα ηλεκτρόνια απορροφούν συνεχώς ενέργεια της ακτινοβολίας και κάποια στιγμή θα αποκτούσαν την κατάλληλη ενέργεια να ξεφύγουν απ’ το μέταλλο έστω και με μια χρονοκαθυστέρηση.

το φως αποτελείται από μικρά πακέτα ενέργειας.

η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων εξαρτάται απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

δεν μπορούσε να εξηγηθεί γιατί ο ρυθμός εκπομπής των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο είναι ανάλογος της έντασης της μονοχρωματικής ακτινοβολίας.

10.

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:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{2} \]

\[ φ_1=2φ_2 \]

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{3} \]

\[ φ_1=3φ_2 \]

11.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στο διάγραμμα της έντασης της θερμικής ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] (διάγραμμα αφετικής ικανότητας) ενός μέλανος σώματος το \[λ_{max}\]:

είναι το ίδιο για ένα μέλαν σώμα από συγκεκριμένο υλικό σε οποιαδήποτε θερμοκρασία το σώμα αυτό βρίσκεται.

αυξάνεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του σώματος.

είναι ίδιο για δύο μελανά σώματα διαφορετικών υλικών που βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.

το μέγιστο μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος τετραπλασιάζεται αν τετραπλασιάσουμε τη θερμότητα του μέλανος σώματος.

12.

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:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

13.

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 τις γωνίες \[θ_1\, ,\, θ_2\] των δύο διαγραμμάτων ισχύει:

\[ εφθ_1=1,2 εφθ_2 \]

\[ εφθ_1 = \frac{εφθ_2}{1,2} \]

\[ εφθ_1 = εφθ_2 \]

14.

Η συνθήκη κανονικοποίησης επιβάλλεται:

απ’ την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg.

απ’ την αρχή διατήρησης της ενέργειας.

απ’ το γεγονός ότι η πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο κάπου στο χώρο είναι ίση με τη μονάδα.

όλα τα παραπάνω.

15.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν \[λ\] το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου και \[λ'\] το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου σε μια σκέδαση Compton, τότε η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ'-λ\] είναι:

είναι πάντα θετική,

είναι πάντα αρνητική,

έχει πρόσημο που εξαρτάται απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\],

είναι μηδενική αν η γωνία σκέδασης είναι \[90^0\].

16.

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:

\[ \frac{h}{2π \cdot Δy} \]

\[ \frac{h}{π \cdot Δy} \]

\[ 0 \]

\[ \frac{Δp_y}{m} \]

17.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Einstein το φως αποτελείται από πακέτα ενέργειας:

που το καθένα λέγεται φωτοηλεκτρόνιο.

που η ενέργειά του είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

που μπορεί να απορροφηθεί ή εξ’ ολοκλήρου ή καθόλου από ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου.

που η ενέργειά του αλλάζει αν αλλάξει το μέσο διάδοσης του φωτός.

που είναι η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παρατηρείται στη φύση για δεδομένη συχνότητα.

18.

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 κινητική ενέργεια. 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

19.

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.

20.

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:

\[ 10 \, eV \]

\[ 5 \, eV \]

\[ 15 \, eV \]

\[ 20 \, eV \]

21.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:

τα ηλεκτρόδια περικλείονται από σωλήνα υψηλού κενού ώστε να μην συγκρούονται τα φωτοηλεκτρόνια με τα μόρια του αέρα.

η κάθοδος έχει πολύ μικρότερη επιφάνεια απ’ την άνοδο.

η κάθοδος είναι επιστρωμένη με αλκαλιμέταλλο.

η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μπορεί να μεταβληθεί αλλά όχι ν’ αντιστρέψει την πολικότητά της.

η αλλαγή της τάσης γίνεται με μια ποτενσιομετρική διάταξη.

22.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την υπόθεση de Broglie:

το φως εμφανίζει και σωματιδιακή συμπεριφορά.

μόνο στα σώματα του μακρόκοσμου αντιστοιχούν κύματα με μήκος κύματος \[ λ =\frac{h}{p}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck και \[p\] το μέτρο της ορμής των σωματιδίων.

κυματική συμπεριφορά παρουσιάζουν μόνο τα ηλεκτρόνια, τα νετρόνια και τα σωματίδια α που οι δέσμες τους παρουσιάζουν το φαινόμενο της περίθλασης.

ένα οποιοδήποτε σωμάτιο ορμής \[p\] είναι συνδεδεμένο με ένα κύμα με μήκος κύματος \[ λ =\frac{h}{p}\].

23.

Σε μια σκέδαση Compton το προσπίπτον φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{2h}{mc}\] και το σκεδαζόμενο έχει μήκος \[\frac{3h}{mc}\]. Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90 ^ 0 \]

\[ 120 ^ 0 \]

\[ 180 ^ 0 \]

24.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με το νόμο της μετατόπισης του Wien, το \[λ_{max}\] ενός μέλανος σώματος:

είναι ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι αντιστρόφως ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι ανάλογο της τέταρτης δύναμης της θερμοκρασίας του.

εξαρτάται απ’ το υλικό που είναι φτιαγμένο το μέλαν σώμα.

25.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη φωτοηλεκτρική διάταξη του παρακάτω σχήματος προσπίπτει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[ f ≥ f _0\].

Αν η τιμή της τάσης γίνει \[V_0\] με την πηγή να έχει την πολικότητα του σχήματος, το ρεύμα στο κύκλωμα μηδενίζεται.

Τα ηλεκτρόνια φτάνουν στην κάθοδο με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια απ’ αυτήν που είχαν όταν εκπέμφθηκαν απ’ την κάθοδο.

Το ρεύμα στο κύκλωμα μπορεί να είναι μηδέν.

Τα φωτοηλεκτρόνια επιβραδύνονται απ’ το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή μεταξύ ανόδου-καθόδου και έτσι το ρεύμα στο κύκλωμα μπορεί να είναι μηδενικό.

Το ρεύμα είναι σίγουρα μηδενικό αν \[f=f_0\].

26.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φαινόμενο Compton είναι:

η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας όλων των συχνοτήτων από ένα μέλαν σώμα.

η αύξηση της συχνότητας ενός φωτονίου όταν σκεδάζεται από ένα πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο της υλικής επιφάνειας.

η εκπομπή φωτοηλεκτρονίων όταν φωτίζεται μια μεταλλική επιφάνεια.

η αύξηση του μήκους κύματος ενός φωτονίου όταν σκεδάζεται από ένα πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο μιας υλικής επιφάνειας.

27.

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.

28.

Δύο μελανά σώματα που το πρώτο είναι φτιαγμένο από βολφράμιο και το δεύτερο από χαλκό εκπέμπουν τη μεγαλύτερη ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας τους το πρώτο στο ιώδες και το δεύτερο στο κόκκινο τμήμα του ορατού φάσματος. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Η θερμοκρασία των δύο σωμάτων είναι ίδια, αλλά ο χαλκός φαίνεται κόκκινος επειδή το μέταλλο αυτό είναι κόκκινο.

Το βολφράμιο έχει υψηλότερη θερμοκρασία απ’ τον χαλκό.

Η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του βολφραμίου είναι μεγαλύτερη απ’ αυτήν του χαλκού.

Η μέγιστη τιμή της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών και των δύο σωμάτων είναι η ίδια.

29.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο φαινόμενο Compton η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα του προσπίπτοντος φωτονίου στο πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο.

απ’ τις απώλειες ενέργειας του συστήματος φωτονίου-ηλεκτρονίου που έχουμε κατά τη σκέδαση.

απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

απ’ όλα τα παραπάνω.

30.

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.

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!