Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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:

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 180^0 \]

2.

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.

3.

Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m_e\] και φορτίου \[e\], επιταχύνεται από την ηρεμία σε διαφορά δυναμικού \[V\] και αποκτά ταχύτητα πολύ μικρότερη της ταχύτητας του φωτός. Το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου δίνεται από την σχέση (\[h\] η σταθερά Planck)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

\[ λ= \frac{m_e\cdot eV}{\sqrt{2h} }\]

\[ λ = \frac{h}{\sqrt{2m_e\cdot eV} } \]

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 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:

\[ λ = \frac{ch }{2φ }\]

\[ λ = \frac{2ch}{φ} \]

\[λ = \frac{ch}{φ} \]

\[ λ= \frac{ch}{2φ} \]

6.

Κατά τη σκέδαση Compton η μέγιστη μεταβολή του μήκους κύματος μεταξύ του σκεδαζόμενου και του προσπίπτοντος φωτονίου \[λ'-λ\] είναι:

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

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

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

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

7.

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:

\[ εφθ_1=1,2 εφθ_2 \]

\[ εφθ_1 = \frac{εφθ_2}{1,2} \]

\[ εφθ_1 = εφθ_2 \]

8.

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:

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

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

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

9.

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.

10.

Σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη πέφτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] και τα ηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα. Τριπλασιάζω την ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής χωρίς να μεταβάλω τον αριθμό των φωτονίων που πέφτουν στην κάθοδο στη μονάδα του χρόνου. Αν το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι \[φ\], η μέγιστη κινητική ενέργεια που έχουν τα εξερχόμενα φωτοηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο είναι \[K\] που ισούται με:

\[ K=3φ \]

\[ K=2φ \]

\[K=φ \]

\[ K = \frac{φ}{2}\].

11.

Δύο φορτισμένα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] εκτελούν ομαλή κυκλική κίνηση μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητες μέτρων πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός και ακτίνες κυκλικής τροχιάς \[R_1\, ,\, R_2\] αντίστοιχα με \[R_1 > R_2 \]. Τα σωματίδια έχουν ίσες κατά μέτρο στροφορμές ως προς άξονες κάθετους στις κυκλικές τροχιές που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα μήκη κύματος de Broglie \[λ_1\, ,\, λ_2\] των δύο σωματιδίων είναι:

\[ λ_1 = λ_2 \]

\[ λ_1 < λ_2 \]

\[ λ_1 > λ_2 \]

χρονικά μεταβαλλόμενα.

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 ορμής μέτρου \[p=2mc\] σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο μάζας \[m\] με γωνία σκέδασης \[φ=60^0\] και το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει ορμή μέτρου \[p'\]. Η κινητική ενέργεια \[Κ_e\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι:

\[ pc \]

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

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

\[ \frac{pc}{4} \]

14.

Σε μια σκέδαση φωτονίου με αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο, το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος είναι \[50\, \%\]. Στη σκέδαση αυτή το ποσοστό της ενέργειας του προσπίπτοντος φωτονίου που μεταφέρθηκε στο ηλεκτρόνιο είναι:

\[ 100\, \% \]

\[ \frac{100}{3} \, \% \]

\[ 50\, \% \]

\[25\, \% \]

15.

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 μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξει ο αριθμός φωτονίων ανά μονάδα χρόνου που πέφτουν στην κάθοδο τότε τα φωτοηλεκτρόνια θα εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μέγιστη κινητική ενέργεια \[Κ''\] που ισούται με:

\[ K''=3φ \],

\[ K''=7φ \],

\[ K''=5φ \].

16.

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.

17.

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 ορμή. 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

18.

Η κβάντωση δεν είναι μόνο φαινόμενο της κβαντικής Φυσικής. Υπάρχουν κβαντισμένες ποσότητες ακόμα και στην κλασική Φυσική. Ποια από τις παρακάτω ποσότητες παίρνει διακριτές τιμές σύμφωνα με την κλασική φυσική:

η ταχύτητα

η μάζα

το ηλεκτρικό φορτίο

η δύναμη

19.

Σύμφωνα με την υπόθεση de Broglie σε κάθε κινούμενο σώμα αντιστοιχεί ένα κύμα. Ο λόγος που δεν έχει εφαρμογή στα φαινόμενα καθημερινής ζωής είναι επειδή

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι πολύ μικρό

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι πολύ μεγάλο

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι μικρό

το αντίστοιχο μήκος κύματος είναι μεγάλο

20.

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.

Ποιο διάγραμμα είναι το σωστό;

Το α.

Το β.

Το γ.

21.

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:

\[ λ = \frac{3}{2}\, λ_C \]

\[ λ=λ_C \]

\[ λ=2λ_C \]

\[ λ=3λ_C \]

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.

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

για όλα τα σώματα που έχουν ορμή και στο μακρόκοσμο και στο μικρόκοσμο.

μόνο για τα σώματα του μακρόκοσμου.

μόνο για σωμάτια ατομικής και υποατομικής κλίμακας.

για σωμάτια που έχουν ταχύτητες συγκρίσιμες με την ταχύτητα του φωτός.

24.

Ο ήλιος και ένας αστέρας Α θεωρούνται μελανά σώματα. Η επιφάνεια του ήλιου έχει θερμοκρασία \[T=5800\, K\] και εκπέμπει τη μέγιστη ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του γύρω από ένα μήκος κύματος \[λ_1=500\, nm\] ενώ ο αστέρας Α έχει επιφανειακή θερμοκρασία \[T_2=2900\, K\]. Τη μέγιστη ένταση της ακτινοβολίας του ο αστέρας Α την εκπέμπει γύρω από ένα μήκος κύματος \[λ_2\] που ανήκει:

στην ερυθρή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

στην ιώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

στην υπέρυθρη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

στην υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

25.

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.

26.

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.

27.

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:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

28.

Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία \[T_1\], ένα μέλαν σώμα παρουσιάζει \[λ_{max_1}\]. Ένα δεύτερο μέλαν σώμα διαφορετικού υλικού σε θερμοκρασία \[Τ_2\] με \[Τ_2>Τ_1\] παρουσιάζει \[λ_{max_2}\]. Για τα \[λ_{max_1}\, , \, λ_{max_2}\]:

ισχύει \[λ_{max _1}>λ_{max_2} \]

ισχύει \[ λ_{max_1 } < λ_{max_2} \]

ισχύει \[ λ_{max _1 }=λ_{max_2 } \]

δεν μπορούμε να βρούμε τη μεταξύ τους σχέση αφού δεν ξέρουμε το υλικό που είναι φτιαγμένο το καθένα.

29.

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.

30.

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.

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!