Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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.

2.

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

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

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

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

3.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η επιτυχία της θεωρίας του Planck οφείλεται:

στο ότι η συνάρτηση που βρήκε για την \[Ι(λ)\] με το \[λ\] έδινε τιμές που ταυτίζονταν με τις πειραματικές σ’ όλα τα μήκη κύματος.

υπολόγιζε πεπερασμένη τιμή για την ένταση της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος, που η τιμή της συμφωνούσε με τον πειραματικό νόμο των Stefan-Boltzmann.

επαλήθευσε και θεωρητικά το νόμο του Wien.

όλα τα παραπάνω.

4.

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.

5.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κάθε σώμα ανεξαρτήτως της μάζας του και της ταχύτητάς του συνοδεύεται από ένα μήκος κύματος de Broglie.

Σε σώμα που η ταχύτητά του είναι μη σχετικιστική το μήκος κύματος de Broglie που το συνοδεύει είναι αντιστρόφως ανάλογο του μέτρου της ταχύτητάς του.

Η περίθλαση των ακτίνων Χ επιβεβαιώνει το αξίωμα του de Broglie.

Η κυματική φύση της ύλης είναι εμφανής και σ’ ένα κινούμενο μπαλάκι του τέννις και σ’ ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο.

6.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Einstein:

ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου απορροφά οποιαδήποτε ποσότητα ενέργειας από προσπίπτουσα μονοχρωματική ακτίνα μεγαλύτερη ή ίση του κβάντου ενέργειας \[hf\].

ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου απορροφά την ενέργεια μόνο του ενός φωτονίου, ούτε μεγαλύτερη ούτε μικρότερη.

αν η ενέργεια του φωτονίου \[hf\] είναι μικρότερη απ’ το έργο εξαγωγής, τότε το φωτόνιο δεν απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου.

αν η ενέργεια του φωτονίου \[hf\] είναι μεγαλύτερη απ’ το έργο εξαγωγής, τότε το ηλεκτρόνιο την απορροφά χωρίς να διαφύγει του μετάλλου.

ένα φωτόνιο απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο είτε το φωτόνιο έχει ενέργεια μικρότερη είτε μεγαλύτερη ή ίση απ’ το έργο εξαγωγής του μετάλλου. Στην πρώτη περίπτωση όμως παραμένει στο μέταλλο ενώ στη δεύτερη αποσπάται απ’ αυτό.

7.

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.

8.

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:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

9.

Η κάθοδος μιας συσκευής φωτίζεται με μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] και τότε η τάση αποκοπής είναι \[V_0\]. Αν υποδιπλασιάσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, τότε οκταπλασιάζεται η τάση αποκοπής. Αν \[f_0\] η συχνότητα κατωφλίου για το συγκεκριμένο μέταλλο της καθόδου, τότε ισχύει:

\[ f = \frac{5}{3} f_0 \]

\[ f= \frac{3}{2} f_0 \]

\[ f = \frac{7 }{ 6 } f_0 \]

10.

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.

11.

Φωτόνιο προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο μιας υλικής επιφάνειας. Αν το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του φωτονίου είναι \[25\, \%\], τότε το ποσοστό μείωσης της ενέργειάς του κατά τη σκέδαση είναι:

\[ 20 \, \% \]

\[ 25 \, \% \]

\[ 50 \, \% \]

\[ 75 \, \% \]

12.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η τάση αποκοπής σ’ ένα κύκλωμα του φωτοκυττάρου θα μειωθεί αν:

μειώσουμε την ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στην κάθοδο διατηρώντας σταθερή τη συχνότητά της.

αν αλλάξουμε το υλικό της καθόδου με άλλο μέταλλο που έχει μικρότερο έργο εξαγωγής διατηρώντας τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας σταθερή.

αν μειώσουμε την επιφάνεια της καθόδου.

αν αυξήσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο.

13.

Σε μια σκέδαση Compton φωτόνιο ακτίνων Χ σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και η γωνία σκέδασης είναι \[φ\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να αποκτήσει το ανακρουόμενο ηλεκτρόνιο τη μέγιστη δυνατή κινητική ενέργεια πρέπει:

\[ φ=180^0 \]

\[ φ=90^0 \]

\[ φ=60^0 \]

\[ φ=0 \]

14.

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 \[K'=3,5 Κ \].

15.

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

\[ Δp_x \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥ \frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δx≥0 \]

\[ Δp_y \cdot Δy ≤ \frac{h}{2π} \]

16.

Ένα μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμοκρασία \[T_1\] και το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] δίνεται απ’ το παρακάτω σχήμα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για να εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της ακτινοβολίας του το σώμα στην ορατή περιοχή του φάσματος πρέπει:

να το αντικαταστήσω με σώμα άλλου υλικού στην ίδια θερμοκρασία \[T_1\].

να μειώσω τη θερμοκρασία του.

ν’ αλλάξω το σχήμα του σώματος ώστε αυτό να καταλαμβάνει μικρότερου εμβαδού εξωτερική επιφάνεια.

να αυξήσω τη θερμοκρασία του μέχρι το \[λ_{max}\] ν’ αντιστοιχεί σε μήκη κύματος της ορατής περιοχής.

17.

Δύο πυρήνες \[Π_1\, , \, Π_2\] έχουν φορτία \[q_1=2q_2\] και μαζικούς αριθμούς \[Α_1\, ,\, Α_2\] με \[Α_1 = \frac{Α_2}{2}\]. Οι δύο πυρήνες επιταχύνονται απ’ την ίδια διαφορά δυναμικού \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_1\, ,\, λ_2\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie μετά την επιτάχυνση των δύο πυρήνων, τότε ο λόγος \[\frac{λ_1}{λ_2}\] είναι:

\[ \sqrt{2} \]

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

\[ 2 \]

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

18.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η απροσδιοριστία της ενέργειας ενός συστήματος είναι αντιστρόφως ανάλογη:

με την απροσδιοριστία της θέσης του συστήματος.

με την απροσδιοριστία της ορμής του συστήματος.

με το χρόνο που το σύστημα παραμένει στην κατάσταση αυτή.

με την ενέργεια του συστήματος.

19.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι κυματικές ιδιότητες της ύλης εμφανίζονται:

στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

στο φάσμα της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος.

στην περίθλαση των ακτίνων Χ.

στην περίθλαση των ηλεκτρονίων, των νετρονίων και των σωματίων α.

20.

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.

21.

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.

22.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την ειδική θεωρία της σχετικότητας το φωτόνιο:

δεν έχει ορμή γιατί η μάζα ηρεμίας του είναι μηδενική.

έχει ορμή που είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

έχει ορμή που είναι ανάλογη του μήκους κύματός του.

έχει ορμή ανεξάρτητη της ενέργειάς του.

23.

Δύο σφαίρες \[(1)\, ,\, (2)\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2=2m_1\] αντίστοιχα αφήνονται από ύψη \[h_1\, ,\, h_2\] με \[h_1=2h_2\] να πέσουν ελεύθερα. Αμέσως πριν οι σφαίρες ακουμπήσουν στο οριζόντιο έδαφος ο λόγος των μηκών κύματος de Broglie \[\frac{λ_1}{λ_2}\] που τις συνοδεύουν είναι:

\[ 2 \]

\[ \frac{\sqrt{2}}{4} \]

\[ \sqrt{2} \]

24.

Το πηλίκο \[λ_C=\frac{h}{mc}\] (όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου, \[h\] η σταθερά του Planck και \[c\] η ταχύτητα του φωτός) καλείται μήκος κύματος Compton. Ένα φωτόνιο σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και η γωνία σκέδασης είναι \[φ=120^0\]. Αν η ενέργεια του φωτονίου μετά τη σκέδαση είναι \[Ε'=\frac{2}{3}\, Ε\] όπου \[Ε\] η ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου, τότε το μήκος κύματος \[λ\] του προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ λ = \frac{3}{2}\, λ_C \]

\[ λ=λ_C \]

\[ λ=2λ_C \]

\[ λ=3λ_C \]

25.

Στην κίνηση ενός φορτισμένου σωματίου μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο με μη σχετικιστική ταχύτητα που είναι κάθετη στις δυναμικές γραμμές του πεδίου δεν μεταβάλλεται:

η ορμή του σωματίου.

το μήκος κύματος de Broglie του σωματίου.

η επιτάχυνση του σωματίου.

η δύναμη Lorentz που δέχεται το σωμάτιο.

όλα τα παραπάνω.

26.

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Κατά τη σκέδαση Compton των ακτίνων Χ:

το μήκος κύματος της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερο απ’ αυτό της προσπίπτουσας.

τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν ενέργεια μεγαλύτερη απ’ τα φωτόνια πριν τη σκέδαση.

η κινητική ενέργεια των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων είναι Κ_e=h(c/λ-c/λ^' ) όπου h η σταθερά του Planck, c η ταχύτητα του φωτός και λ, λ^' το μήκος κύματος του προσπίπτοντος και του σκεδαζόμενου φωτονίου.

η μεταβολή του μήκους κύματος του φωτονίου κατά τη σκέδαση δεν εξαρτάται απ’ την αρχική τιμή του μήκους κύματός του.

η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ' - λ\] αυξάνεται όταν αυξάνεται η γωνία σκέδασης.

27.

Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται το διάγραμμα έντασης της ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος, σε συνάρτηση με το μήκος κύματος, για δύο θερμοκρασίες \[Τ_1\, ,\, Τ_2\] για ένα μέλαν σώμα. Αν είναι γνωστό ότι \[λ_2=2λ_1\] ο λόγος \[\frac{Τ_1}{Τ_2}\] είναι ίσος με

\[ 2 \]

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

\[ 1 \]

28.

Στα παρακάτω διαγράμματα \[ (1) \, ,\, (2)\] φαίνονται τα κυματοπακέτα \[ (1) \, ,\, (2)\] που συνοδεύουν δύο ανεξάρτητα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\]. (Ισχύει \[Δx_2 < Δx_1\])

Σε μια ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης και της ορμής στον άξονα του κάθε σωματιδίου οι αβεβαιότητες της ορμής του είναι \[Δp_{1_x}\, ,\, Δp_{2_x}\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Οι μετρήσεις των θέσεων των δύο σωματιδίων στον άξονα \[x' x\] έχουν αβεβαιότητα μηδέν.

Οι αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x}\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι άπειρες.

Οι αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x }\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι πεπερασμένες και ισχύει \[Δp_{1_x} > Δp_{2_x}\].

Οι αβεβαιότητες των ορμών \[Δp_{1_x }\, ,\, Δp_{2_x}\] είναι πεπερασμένες και ισχύει \[Δp_{1_x } < Δp_{2_x }\].

Ισχύει για τις αβεβαιότητες των ορμών των σωματιδίων \[Δp_{1_x }=Δp_{2_x}\].

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;

Για μικρές απόλυτες τιμές της αντεστραμμένης τάσης μερικά φωτοηλεκτρόνια φτάνουν στην άνοδο παρόλο που επιβραδύνονται, γιατί εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μεγάλες κινητικές ενέργειες.

Όταν η αντεστραμμένη τάση γίνει ίση κατά απόλυτη τιμή με την τάση αποκοπής η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα μεγιστοποιείται.

Για συγκεκριμένη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας η μέγιστη ένταση του ρεύματος αυξάνεται όταν μειώνεται η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

Αν η τάση στο κύκλωμα είναι θετική, το ρεύμα μπορεί να μην έχει τη μέγιστη τιμή του γιατί ορισμένα φωτοηλεκτρόνια απ’ το άκρο της καθόδου διαφεύγουν στην παράπλευρη επιφάνεια του σωλήνα λόγω των φορών των ταχυτήτων τους και δεν φτάνουν ποτέ στην άνοδο.

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!