Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

Δυο δέσμες ακτινών Χ με μήκη κύματος \[λ_1\] και \[λ_2\] (με \[λ_1 > λ_2\]) σκεδάζονται σε ηλεκτρόνια. Τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν μήκη κύματος \[λ_1'\] και \[λ_2'\] αντίστοιχα. Αν \[Κ_1\] και \[Κ_2\] είναι αντίστοιχα οι κινητικές ενέργειες των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων και θεωρώντας την ίδια γωνία σκέδασης, ο λόγος \[\frac{Κ_1}{Κ_2}\] είναι ίσος με:

\[ \frac{λ_2 λ_2'}{λ_1 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_2'}{λ_2 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_1'}{λ_2 λ_2'} \]

2.

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.

3.

Φωτόνιο ακτίνων Χ προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και χάνει κατά τη σκέδασή του το \[50\, \%\] της ενέργειάς του. Αν για την παραπάνω σκέδαση γνωρίζαμε ότι το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου είναι \[\frac{h}{mc}\], όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό, τότε η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

4.

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.

5.

Δύο μελανά σώματα έχουν θερμοκρασίες \[θ_1=27\, ^0 C\] και \[θ_2=627\, ^0 C\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Για τα \[λ_{max _1 } \, , \, λ_{max_2 }\] του φάσματός τους ισχύει:

\[ λ_{max_1}=λ_{max_2 }\],

\[λ_{max_1}=\frac{λ_{max_2} }{ 3 } \]

\[ λ_{max_1}=3λ_{max_2} \]

\[ λ_{max_1 }=\frac{λ_{max_2} } {9} \]

6.

Φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{h}{mc}\] (όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός) και ορμή \[p\]. Το φωτόνιο σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και κατά την σκέδαση αυτή το ηλεκτρόνιο αποκτά τη μέγιστη δυνατή ενέργεια που μπορούσε να αποκτήσει κατά την κρούση αυτή. Η μέγιστη αυτή κινητική ενέργεια είναι:

\[ K_e=pc \]

\[ K_e = \frac{pc}{2} \]

\[ K_e = \frac{pc}{3} \]

\[ K_e = \frac{2pc}{3} \]

7.

Δύο σωμάτια \[(1)\, ,\, (2)\] που κινούνται με ταχύτητες πολύ μικρότερες απ’ την ταχύτητα του φωτός έχουν μάζες \[m_1\, ,\, m_2\] αντίστοιχα με \[m_1=4m_2\]. Τα σωμάτια έχουν ίσες κινητικές ενέργειες \[K_1=K_2\]. Ο λόγος \[\frac{λ_1}{λ_2}\] των μηκών κύματος de Broglie για τα δύο σωμάτια είναι:

\[ 1 \]

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

\[ 2 \]

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

8.

Μονοχρωματική ακτινοβολία \[(1)\] μήκους κύματος \[λ_1\] φωτίζει μέταλλο \[(1)\] που έχει έργο εξαγωγής \[φ_1\]. Τα ηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ το μέταλλο με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K_1\]. Άλλη μονοχρωματική ακτινοβολία \[(2)\] με μήκος κύματος \[λ_2\] φωτίζει μέταλλο που έχει έργο εξαγωγής \[φ_2 = \frac{φ_1}{4}\] και τα ηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ το μέταλλο \[(2)\] με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K_2 = \frac{K_1}{4}\]. Ο λόγος \[\frac{λ_1}{λ_2}\] είναι:

\[ 1 \],

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

\[ 4 \],

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

9.

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Κυματικές ιδιότητες μπορεί να εμφανίζει:

μια κινούμενη μπάλα ποδοσφαίρου.

ένα κινούμενο αυτοκίνητο στην εθνική οδό.

ένα κινούμενο πρωτόνιο.

μια δέσμη ακτίνων Χ.

ένα κινούμενο σωμάτιο α.

οποιοδήποτε κινούμενο υλικό σώμα.

μια δέσμη ορατού φωτός.

10.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Κατά την κλασική θεωρία οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία άρα δεν έχουν ούτε μάζα ούτε ορμή.

Κατά την κβαντική θεωρία οι ακτίνες Χ αποτελούνται από φωτόνια που έχουν ορμή παρόλο που η μάζα τους είναι μηδενική.

Η κλασική θεωρία δεν μπορεί να εξηγήσει τη μεταβολή του μήκους κύματος \[Δλ\] σε μια σκέδαση Compton.

Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, το μέτρο της ορμής του φωτονίου είναι ανάλογη του μήκους κύματός του.

Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία η ενέργεια του φωτονίου είναι ανάλογη του μέτρου της ορμής του.

11.

Δύο σωματίδια έχουν ίδια μήκη κύματος de Broglie. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα σωματίδια έχουν:

σίγουρα ίσες μάζες.

σίγουρα ίσες ταχύτητες κατά μέτρο.

σίγουρα ίσες κινητικές ενέργειες.

σίγουρα ίσες κατά μέτρο ορμές.

12.

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:

\[ 2 \]

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

\[ \sqrt{2} \]

13.

Σε μια σκέδαση Compton ένα φωτόνιο ακτίνων Χ ενέργειας \[Ε\] προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο, ενώ το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει ενέργεια ίση με το \[75\, \%\] της \[Ε\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η κινητική ενέργεια \[Ε_e\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι:

\[ Ε_e = \frac{1}{4} E \]

\[ Ε_e = \frac{3}{4 } E \]

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

μη υπολογίσιμη γιατί δεν γνωρίζουμε το ποσοστό απώλειας ενέργειας του συστήματος φωτονίου- ηλεκτρονίου κατά τη σκέδαση.

14.

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.

15.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

\[ ΔΕ \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]

\[ ΔΕ \cdot Δx≥\frac{h}{π} \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δy≥0 \]

\[ ΔΕ \cdot Δt≥\frac{h}{π} \]

\[ Δp_x \cdot Δp_y ≥ \frac{h}{ 2π} \]

\[ ΔΕ \cdot Δt≥\frac{h}{2π} \]

16.

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:

\[ φ = 0 \]

\[ φ = 60^0 \]

\[ φ=120^0 \]

\[ φ=180^0 \]

17.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με την κβαντική υπόθεση του Planck:

οι τιμές ενέργειας που μπορεί να πάρει ένα ταλαντούμενο άτομο είναι διακριτές και δίνονται απ’ τη σχέση \[Ε_n=nhf\].

η σταθερά του Planck έχει μονάδες \[J \cdot s\] στο S.I.

το άτομο μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει οποιαδήποτε τιμή διαθέσιμης ενέργειας.

όταν το άτομο μεταπηδήσει στην μεθεπόμενη υψηλότερη ενεργειακή του στάθμη απορροφά ενέργεια \[hf\].

όταν το άτομο μεταπηδήσει από μια υψηλότερη ενεργειακή στάθμη σε μια χαμηλότερη θα εκπέμψει ενέργεια ίση με \[hf\] ή πολλαπλάσιο αυτής.

το κβάντο της ενέργειας είναι ίσο με \[\frac{hf}{2}\].

όταν το άτομο παραμένει στην ίδια ενεργειακή στάθμη, τότε δεν εκπέμπει ούτε απορροφά ενέργεια.

18.

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 \[K'=3,5 Κ \].

19.

Δύο πανομοιότυπα φορτισμένα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] βάλλονται κάθετα στις δυναμικές γραμμές του ίδιου ομογενούς μαγνητικού πεδίου και εξέρχονται απ’ αυτό όταν το καθένα έχει διαγράψει ημικύκλιο. Οι χρόνοι παραμονής στο πεδίο για τα σωματίδια είναι \[Δt_1\, ,\, Δt_2\] και τα μήκη κύματος de Broglie είναι \[λ_1\, ,\, λ_2\] αντίστοιχα. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για την κίνησή τους στο πεδίο ισχύει:

\[ Δt_1 = Δt_2 \] και \[ λ_1 = λ_2 \],

\[ Δt_1 = Δt_2\] και \[λ_1 < λ_2 \],

\[ Δt_1 > Δt_2\] και \[λ_1 < λ_2\],

\[ Δt_1=Δt_2\] και \[λ_1 > λ_2\],

\[Δt_1=Δt_2\] αλλά δεν έχουμε τις απαραίτητες πληροφορίες για να συγκρίνουμε τα μήκη κύματός τους.

20.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η κλασική θεωρία απέτυχε να ερμηνεύσει το φάσμα εκπομπής της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος γιατί:

οι τιμές που έδινε για την ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος Ι(λ) είχε μεγάλες αποκλίσεις στα μικρά μήκη κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

οι τιμές που έδινε για την \[Ι(λ)\] είχε μεγάλες αποκλίσεις σε όλα τα μήκη κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

προέβλεπε ότι το φάσμα εκπομπής του μέλανος σώματος ήταν γραμμικό.

προέβλεπε ότι η ένταση της συνολικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος ήταν άπειρη.

21.

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:

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

\[ \frac{Ε}{4} \]

\[ \frac{Ε}{5} \]

\[0 \].

22.

Ένα σωμάτιο μάζας \[m\] έχει μήκος κύματος de Broglie ίσο με το μήκος κύματος ενός φωτονίου. Το σωμάτιο κινείται με ταχύτητα μέτρου πολύ μικρότερου αυτού της ταχύτητας του φωτός και έχει κινητική ενέργεια \[Κ\]. Η ενέργεια του φωτονίου είναι:

\[ Κ \]

\[ 2Κ \]

\[ \sqrt{2K \cdot mc^2 } \]

μη προσδιορίσιμη γιατί δεν γνωρίζουμε το μέτρο της ταχύτητας του σωματίου.

23.

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.

24.

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.

25.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα, από την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στη φωτοηλεκτρική διάταξη εξαρτάται:

η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων.

η μέγιστη σταθερή ένταση του φωτορεύματος.

το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\].

ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται απ’ την κάθοδο σε ορισμένο χρονικό διάστημα.

26.

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 \[f_1 < f_2\].

27.

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)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

28.

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.

29.

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.

30.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο διαγράμματα της έντασης του ρεύματος στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου με την τάση \[V\] μεταξύ ανόδου και καθόδου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο διαφορετικές μονοχρωματικές ακτίνες που προσπίπτουν στην κάθοδο για τις οποίες ισχύει \[f_1 > f_2\].

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο πειράματα που έγιναν για δύο διαφορετικά μέταλλα της καθόδου με μονοχρωματικές ίδιας συχνότητας και μάλιστα για τα έργα εξαγωγής των μετάλλων ισχύει \[φ_1 < φ_2\].

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες που προσπίπτουν στην ίδια κάθοδο ξεχωριστά η μία μετά την άλλη και η ένταση της \[(1)\] είναι μεγαλύτερη απ’ αυτήν της \[(2)\] ενώ οι συχνότητές τους είναι ίσες.

Τα διαγράμματα αναφέρονται σε δύο προσπίπτουσες ακτινοβολίες στην κάθοδο που έχουν και διαφορετικές συχνότητες \[f\] και διαφορετικές εντάσεις \[Ι\] και ισχύει \[Ι_1>Ι_2\] και \[f_1 > f_2\].

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!