Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1. Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται σε κοινό σύστημα αξόνων τα διαγράμματα της τάσης αποκοπής με συχνότητα της μονοχρωματικής προσπίπτουσας ακτινοβολίας για δύο διαφορετικά μέταλλα \[(1)\] , \[(2)\] της καθόδου δύο φωτοηλεκτρικών διατάξεων. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η \[f_1\] είναι η συχνότητα κατωφλίου για το μέταλλο \[(1)\].

Μπορεί μια μονοχρωματική που έχει συχνότητα μικρότερη της \[f_2\] να αποσπάσει ηλεκτρόνια απ’ την επιφάνεια του μετάλλου \[(1)\].

Αν η \[f_1\] ανήκει στην ιώδη περιοχή του ορατού φάσματος, μια μπλε μονοχρωματική μπορεί να επιφέρει φωτοηλεκτρικό φαινόμενο στο μέταλλο \[(2)\].

Το έργο εξαγωγής του μετάλλου \[(2)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό του μετάλλου \[(1)\].

Οι δύο ημιευθείες είναι παράλληλες αφού έχουν ίδια κλίση που είναι ίση με το πηλίκο \[\frac{h}{e} \] όπου \[h\] η σταθερά του Planck και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου.

Το έργο εξαγωγής του μετάλλου \[(1)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό του (2).

Στη διάταξη του μετάλλου \[(1)\] αν πέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\], τα ηλεκτρόνια θα αποσπαστούν απ’ το μέταλλο αυτό έχοντας αμέσως μετά την απόσπαση τους μηδενική ταχύτητα.

2. 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.

3. Στα παρακάτω διαγράμματα φαίνεται η μέγιστη κινητική ενέργεια των εξερχόμενων ηλεκτρονίων από δύο καθόδους \[(1)\, ,\, (2)\] που έχουν επίστρωση από διαφορετικά μέταλλα σε συνάρτηση με τη συχνότητα \[f\] των μονοχρωματικών ακτίνων που πέφτουν στις επιστρώσεις αυτές. Αν γνωρίζουμε ότι τα έργα εξαγωγής του βαρίου είναι \[2,5\, eV\], του λιθίου είναι \[2,3\, eV\], του βολφραμίου είναι \[4,5\, eV\] και του νικελίου είναι \[5\, eV\] και ότι η κάθοδος \[(1)\] έχει επίστρωση από βάριο τότε η επίστρωση της καθόδου \[(2)\] είναι:

από λίθιο,

από βολφράμιο,

από νικέλιο.

4. Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_1\] σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και η γωνία σκέδασης που παρατηρείται είναι \[φ\]. Δεύτερο φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_2=\frac{λ_1}{4}\] σκεδάζεται και αυτό με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και παρατηρείται ίδια γωνία σκέδασης \[φ\]. Αν το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του πρώτου φωτονίου είναι \[4\, \%\], τότε το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του δεύτερου φωτονίου είναι:

\[ 1\, \% \]

\[ 4\, \% \]

\[16 \, \% \]

\[ 8 \, \% \]

5. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η μεταβολή του ρεύματος σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη σε συνάρτηση με την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όταν η τιμή της τάσης παίρνει τιμές \[-3V ≤ V < 0 \] τότε τα φωτοηλεκτρόνια επιβραδύνονται κατά την κίνησή τους απ’ την κάθοδο προς την άνοδο.

Για την τιμή της τάσης \[V=-3\, V\] παύουν να εκπέμπονται φωτοηλεκτρόνια στην κάθοδο.

Σε χρονική διάρκεια \[5\, sec\] το φορτίο που περνά απ’ την κάθοδο στην άνοδο είναι \[5 \cdot 10^{-4}\, C\] αν το ρεύμα είναι μη μηδενικό και δεν αυξάνεται όσο αυξάνουμε την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.

Αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της, τότε η τάση αποκοπής μπορεί να γίνει \[3,2\, V\].

Αν διπλασιάσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της η μέγιστη ένταση στο κύκλωμα θα γίνει \[2 \cdot 10^{-4} \, A\] (θεωρήστε ότι για κάθε τιμή της έντασης \[Ι\] της ακτινοβολίας, το ίδιο ποσοστό των προσπιπτόντων φωτονίων εξάγουν ηλεκτρόνια στην κάθοδο).

Θετική τάση στο κύκλωμα σημαίνει ότι η άνοδος έχει μεγαλύτερο δυναμικό απ’ την κάθοδο.

6. 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:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

7. 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)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

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

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

8. Φωτόνιο με ενέργεια \[Ε\] υφίσταται σκέδαση Compton με αρχικά πρακτικώς ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι \[φ\]. Αν \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό., η ενέργεια \[Ε'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

\[ Ε'=\frac{Ε\cdot mc^2}{mc^2+E(1-συνφ)} \]

\[ Ε'=\frac{Ε \cdot mc^2}{mc^2+2E(1-συνφ)}\]

\[ Ε' = \frac{Ε \cdot mc^2}{2mc^2+E(1-συνφ) } \]

9. Φωτόνιο έχει ενέργεια \[Ε=mc^2\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός. Το φωτόνιο σκεδάζεται με αρχικά ακίνητο ηλεκτρόνιο και του μεταφέρει το \[\frac{1}{3}\] της κινητικής του ενέργειας. Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

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

όσο αυξάνεται η συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας αυξάνεται και η μέγιστη κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο.

όσο αυξάνεται η ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας αυξάνεται και ο αριθμός των εκπεμπόμενων φωτοηλεκτρονίων στην μονάδα του χρόνου γιατί περισσότερα ηλεκτρόνια στην μονάδα του χρόνου παίρνουν ενέργεια που μπορεί να τα αποσπάσει απ’ το μέταλλο.

δεν μπορούσε να εξηγηθεί καμιά πειραματική διαπίστωση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.

αν αντιστραφεί η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου το ρεύμα πρέπει να μηδενίζεται όσο μικρές απόλυτες τιμές και αν έχει η τάση αυτή.

11. Ένα διεγερμένο άτομο μπορεί να εκπέμψει ένα φωτόνιο οποιαδήποτε στιγμή στο χρονικό διάστημα από μηδέν μέχρι άπειρο. Ο μέσος χρόνος στον οποίο ένας μεγάλος αριθμός διεγερμένων ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία είναι \[Δt\]. Το ελάχιστο εύρος της φασματικής γραμμής δίνεται από την σχέση

\[ Δf = \frac{1}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{2π}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{1}{2π Δt} \]

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

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

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

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

13. 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 \[f_1 > f_2\].

14. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος \[I(λ)\] με το μήκος κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας από δύο μελανά σώματα \[(1)\, , \, (2)\]. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Τα δύο σώματα είναι σίγουρα φτιαγμένα από διαφορετικό υλικό.

Το σώμα \[(1)\] βρίσκεται σε υψηλότερη θερμοκρασία απ’ ότι το σώμα \[(2)\].

Αν το σώμα (1) παρουσιάζει λ_(m〖ax〗_1 ) στην υπέρυθρη περιοχή, το σώμα \[(2)\] θα παρουσιάζει \[λ_{max_2 }\] στην ορατή.

Η ένταση της συνολικής θερμικής ακτινοβολίας του σώματος \[(1)\] είναι μεγαλύτερη απ’ αυτή του σώματος \[(2)\].

Αν μεταβάλω τη θερμοκρασία του σώματος \[(2)\] ώστε να γίνει ίση με αυτή του σώματος \[(1)\], τα δύο διαγράμματα θα συμπίπτουν ακόμα και αν τα δύο σώματα είναι φτιαγμένα από διαφορετικό υλικό.

15. Φωτόνιο με ενέργεια \[Ε\] υφίσταται σκέδαση Compton με αρχικά πρακτικώς ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι \[φ\]. Αν \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό, η κινητική ενέργεια \[Κ_e\] που αποκτά το ανακρουόμενο ηλεκτρόνιο είναι:

\[ Κ_e=\frac{E^2 (1-συνφ)}{mc^2+E(1-συνφ) }\]

\[ Κ_e=\frac{E^2 (1-συνφ)}{2mc^2+E(1-συνφ) } \]

\[ Κ_e = \frac{E^2 (1-συνφ)}{mc^2+2E(1-συνφ) }\]

16. 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.

17. Αν μια μονοχρωματική ακτίνα με μήκος κύματος \[λ_0\] προσπέσει στη μεταλλική κάθοδο, τότε τα αποσπώμενα ηλεκτρόνια έχουν κινητική ενέργεια ίση με το μηδέν. Αν στην ίδια κάθοδο προσπέσει άλλη μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκος κύματος \[\frac{λ_0}{5}\] τότε τα αποσπώμενα φωτοηλεκτρόνια θα έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\]. Ο λόγος \[\frac{K}{φ}\] όπου \[φ\] είναι το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου ισούται με:

\[ 3 \],

\[ 4 \],

\[ 5 \].

18. Δύο φορτισμένα σωμάτια \[(1)\, ,\, (2)\] έχουν ίσες μάζες \[m_1=m_2\], φορτία \[q_1\, ,\, q_2\] με \[q_1=2q_2\]. Τα φορτία επιταχύνονται απ’ την ηρεμία υπό τάσεις \[V_1\, ,\, V_2\] με \[V_1=4V_2\]. Μετά την επιτάχυνσή τους οι ταχύτητές τους είναι μη σχετικιστικές. Ο λόγος των μηκών κύματος de Broglie για τα δύο αυτά σωμάτια \[\frac{λ_1}{λ_2}\] είναι:

\[ 4 \]

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

\[ 2 \]

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

19. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις που αφορούν την αρχή της αβεβαιότητας είναι σωστές;

Η αδυναμία μας να προσδιορίσουμε επακριβώς ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου οφείλεται σε πειραματικές ατέλειες.

Η αβεβαιότητα στην μέτρηση της ενέργειας μιας κατάστασης ενός συστήματος είναι αντίστροφα ανάλογη με τον χρόνο που το σύστημα παραμένει σε αυτή την κατάσταση.

Είναι δυνατόν να μετρήσουμε ταυτόχρονα και τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου με απεριόριστη ακρίβεια.

Η αδυναμία μας να προσδιορίσουμε επακριβώς ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου είναι σύμφυτη με την ίδια την κβαντική δομή της ύλης.

όλες οι μετρήσεις ενέργειας περιέχουν μια αβεβαιότητα, εκτός αν διαθέτουμε για τη μέτρηση άπειρο χρόνο.

Το ελάχιστο εύρος μιας φασματικής γραμμής εξαρτάται από τον μέσο χρόνο στον οποίο ένας μεγάλος αριθμός ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία.

20. Φωτόνιο με μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{2mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[h\] η σταθερά του Planck σκεδάζεται σε αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και αυξάνει το μήκος κύματός του κατά \[100\, \%\]. Η γωνία πρόσπτωσης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

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. 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.

23. 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.

24. 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:

\[ 20\, \% \]

\[ 25 \, \%\]

\[50\, \% \]

\[ 100 \, \% \]

25. Σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία ιώδους χρώματος και τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ αυτήν έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Για να αυξηθεί η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων θα πρέπει:

να αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς να αλλάξουμε τη συχνότητά της.

να αντικαταστήσουμε τη μονοχρωματική με μια άλλη που ανήκει στην υπεριώδη περιοχή.

να αντικαταστήσουμε το υλικό της καθόδου με κάποιο άλλο που έχει μικρότερο έργο εξαγωγής.

να αντικαταστήσουμε τη μονοχρωματική με μια άλλη μεγαλύτερης έντασης που η συχνότητά της να ανήκει στην πράσινη περιοχή του ορατού φάσματος.

να αυξήσουμε την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.

26. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος \[I(λ)\] της ακτινοβολίας μέλανος σώματος με το μήκος κύματος \[λ\] για δύο διαφορετικές θερμοκρασίες του \[Τ_1\, , \, Τ_2\]. Αν ένα ταλαντούμενο άτομο του μέλανος σώματος εκπέμπει ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ_1\], τότε το κβάντο της ενέργειάς του είναι \[1,2\] φορές μεγαλύτερο απ’ το κβάντο της ενέργειας ενός ταλαντούμενου ατόμου που εκπέμπει ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ_2\]. Για τις θερμοκρασίες \[Τ_1\, ,\, Τ_2\] ισχύει:

\[ Τ_1=1,2\, Τ_2 \]

\[ Τ_1 = \frac{5}{6}\, Τ_2 \]

\[ T_1=2,4\, T_2 \]

\[ Τ_1 =\frac{ 5 }{ 12}\, Τ_2\]

27. Σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη στην κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που επιφέρει την εκπομπή φωτοηλεκτρονίων. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Αν αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλλουμε τη συχνότητα τότε:

τα φωτοηλεκτρόνια θα διαφύγουν απ’ την κάθοδο με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια.

η μέγιστη ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα αυξάνεται.

η τάση αποκοπής του κυκλώματος αυξάνεται.

ο ρυθμός εκπομπής των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο θα αυξηθεί.

θα μειωθεί το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

28. 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:

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

\[ mc^2 \]

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

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

29. Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_1\] σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με μήκος κύματος \[λ_1=λ_C\], όπου \[λ_C\] το μήκος κύματος Compton. Δεύτερο φωτόνιο μήκους κύματος \[λ_2=2λ_C\] σκεδάζεται σε αρχικά ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο του ίδιου στόχου. Και στις δύο παραπάνω σκεδάσεις η διεύθυνση της κίνησης των σκεδαζόμενων φωτονίων σχηματίζουν την ίδια γωνία \[φ\] με τις διευθύνσεις κίνησης των προσπιπτόντων φωτονίων. Ο λόγος των κινητικών ενεργειών των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων είναι \[\frac{Κ_1}{Κ_2} =\frac{10}{3}\] στις δύο παραπάνω σκεδάσεις αντίστοιχα. Δίνεται \[λ_C=\frac{h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός. Η γωνία \[φ\] είναι:

\[ 30^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

30. 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.

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!