Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1.

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.

2.

Σε μια σκέδαση Compton η μεταβολή του μήκους κύματος του προσπίπτοντος με το σκεδαζόμενο φωτόνιο είναι \[ Δλ = λ'-λ =\frac{3}{2} \frac{ h}{mc} \]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η γωνία σκέδασης είναι:

\[ φ=60^0 \],

\[ φ=90^0 \],

\[ φ=120^0 \],

\[ φ = 145^0 \].

3.

Στο σχήμα φαίνονται τέσσερις περιπτώσεις ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα σε ηλεκτρικό ή μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Σε ποια ή σε ποιες περιπτώσεις το μήκος κύματος de Broglie

Α) μεγαλώνει;

Β) μικραίνει;

Γ) μένει ίδιο;

Α) α, Β) β, Γ) γ, δ

Α) β, Β) α, Γ) γ, δ

Α) α, Β) β, γ, Γ) δ

Α) γ, δ, Β) α, Γ) β

Α) γ, Β) β, δ, Γ) α

4.

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 \[f=f_0\].

5.

Δύο σωμάτια \[(1)\, , \, (2)\] που κινούνται με ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός έχουν μάζες \[m_1\, ,\, m_2\] αντίστοιχα και κινητικές ενέργειες \[Κ_1\, ,\, Κ_2\] με \[Κ_2=4Κ_1\]. Αν για τα μήκη κύματος de Broglie ισχύει \[λ_2=\sqrt{2} λ_1\], τότε ο λόγος των μαζών των σωματίων \[\frac{m_1}{m_2}\] είναι:

\[ 8 \]

\[ \frac{1}{8} \]

\[ 4 \]

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

6.

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.

7.

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

8.

Οι κυματοσυναρτήσεις δυο ελευθέρων ηλεκτρονίων είναι αντίστοιχα οι \[(α)\] και \[(β)\] που απεικονίζονται στο παρακάτω σχήμα. Επιλέξτε την σωστή πρόταση.

Το ηλεκτρόνιο \[(α)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Το ηλεκτρόνιο \[(β)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Τα δυο ηλεκτρόνια έχουν την ίδια ταχύτητα

9.

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

10.

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.

11.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Οι ακτίνες Χ είναι:

επιβραδυνόμενα ηλεκτρόνια.

ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος μεγαλύτερο του ορατού φωτός.

ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με συχνότητα μεγαλύτερη του ορατού φωτός.

σκεδαζόμενα φωτόνια οποιασδήποτε συχνότητας.

12.

Ένα πρωτόνιο βάλλεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητα μέτρου \[υ≪c\] κάθετα στις δυναμικές του γραμμές. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος de Broglie του πρωτονίου:

μεταβάλλεται γιατί το σωματίδιο εκτελεί κυκλική κίνηση άρα μεταβάλλεται συνεχώς η κατεύθυνση της ορμής του.

αυξάνεται γιατί μειώνεται συνεχώς το μέτρο της ταχύτητάς του λόγω της δύναμης Lorentz.

μένει σταθερό γιατί ένα σωμάτιο έχει πάντα σταθερό μήκος κύματος de Broglie ανεξάρτητο της κίνησής του.

μένει σταθερό γιατί αν και η κατεύθυνση της ορμής του συνεχώς μεταβάλλεται, το μέτρο της παραμένει σταθερό.

13.

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.

14.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα της φωτοηλεκτρικής διάταξης, η μέγιστη κινητική ενέργεια των αποσπώμενων ηλεκτρονίων εξαρτάται:

απ’ την ένταση της προσπίπτουσας φωτεινής ακτινοβολίας.

απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

και απ’ την ένταση και απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

απ’ τη μέγιστη ένταση του φωτορεύματος στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

15.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Στα φαινόμενα αλληλεπίδρασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ύλη τα φωτόνια συμπεριφέρονται σαν σωματίδια.

Ένα σωμάτιο δεν μπορεί να έχει κυματικό χαρακτήρα αφού έχει μη μηδενική μάζα.

Αν το μήκος κύματος de Broglie ενός σωματιδίου είναι σταθερό, τότε ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του σωματιδίου είναι μηδενικός.

Μια δέσμη φωτός (ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας) μπορεί να εκδηλώσει ταυτόχρονα και τις δύο φύσεις του.

Η κυματική φύση της ύλης βρίσκει εφαρμογή για τα σωμάτια του μικρόκοσμου αλλά όχι για τα σώματα του μακρόκοσμου.

Σε ένα δυνατό «κάρφωμα» στην μπάλα του βόλλεϋ το μήκος κύματος de Broglie της μπάλας μπορεί να ανιχνευτεί γιατί αυτή αποκτά μεγάλη ταχύτητα.

Πειραματικά έχει βρεθεί και η κυματική συμπεριφορά των δεσμών των νετρονίων και των σωματιδίων α.

16.

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.

17.

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.

18.

Το σωμάτιο α (πυρήνας ηλίου) έχει μάζα \[m_α=4m_p\] και φορτίο \[q_α=2e\] όπου η \[m_p\] η μάζα και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Ένα σωμάτιο α και ένα πρωτόνιο επιταχύνονται απ’ την ηρεμία υπό την ίδια τάση \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_α\, ,\, λ_p\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie του σωματίου α και του πρωτονίου αντίστοιχα στο τέλος της επιτάχυνσής τους, τότε ο λόγος \[\frac{λ_α}{λ_p}\] είναι:

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

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

\[ 2\sqrt{2} \]

19.

Οι παρακάτω κυματομορφές \[(1)\, , \, (2)\, , \, (3)\, ,\, (4)\] αντιστοιχούν σε τέσσερα αντίστοιχα σωματίδια που κινούνται στον άξονα \[x' x\].

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η ορμή του σωματιδίου \[1\] μπορεί να μετρηθεί με απόλυτη ακρίβεια.

Πιο καλά εντοπισμένο στο χώρο είναι το σωματίδιο \[1\].

Για τις αβεβαιότητες των μετρήσεων των ορμών των σωματιδίων στον άξονα \[x' x\] ισχύει: \[Δp_{x_4} > Δp_{x_3} > Δp_{x_2} > Δp_{x_1 }\].

Η αβεβαιότητα στην ορμή του σωματιδίου \[4\] είναι μηδενική.

Το σωματίδιο \[1\] εμφανίζει πιο έντονα την κυματική του οντότητα.

Τα σωματίδια \[ 2 \, , \, 3 \, , \, 4\] έχουν διαφορετική απροσδιοριστία στην μέτρηση της θέσης αλλά ίδια στη μέτρηση της ορμής τους στον άξονα \[x' x\].

20.

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:

\[ 4 \]

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

\[ 2 \]

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

21.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου η τάση αποκοπής:

είναι ίδια για όλα τα μέταλλα της καθόδου που πέφτει πάνω τους μονοχρωματική ακτίνα ίδιας συχνότητας.

είναι μηδενική όταν η μονοχρωματική που προσπίπτει στην κάθοδο έχει συχνότητα ίση με τη συχνότητα κατωφλίου.

είναι αντιστρόφως ανάλογη του μήκους κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

αυξάνεται γραμμικά με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

είναι μεγαλύτερη για τα μέταλλα της καθόδου που έχουν μικρότερο έργο εξαγωγής αν προσπέσουν σ’ αυτά μονοχρωματικές ίδιων συχνοτήτων.

22.

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.

23.

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:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

24.

Ένα ηλεκτρόνιο βάλλεται μέσα σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο με ταχύτητα μέτρου \[υ_0≪c\]. Η κατεύθυνση της ταχύτητάς του ταυτίζεται με την κατεύθυνση των δυναμικών γραμμών του ηλεκτρικού πεδίου. Το ηλεκτρόνιο εξέρχεται με ταχύτητα μέτρου \[υ_1\] ομόρροπη της \[υ_0\] απ’ το ηλεκτρικό πεδίο. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη διάρκεια της κίνησης του ηλεκτρονίου μέσα στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο, το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου:

συνεχώς μειώνεται.

αρχικώς αυξάνεται και κατόπιν μειώνεται.

αρχικώς μειώνεται και κατόπιν αυξάνεται.

συνεχώς αυξάνεται.

μένει σταθερό.

25.

Κατά την σκέδαση Compton η διαφορά μεταξύ των μηκών κύματος της προσπίπτουσας \[(λ)\] και της σκεδαζόμενης \[(λ')\] ακτινοβολίας συμβολίζεται με \[Δλ=λ'-λ\]. Η κινητική ενέργεια \[Κ\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου δίνεται από την έκφραση (Δίνονται η σταθερά Planck \[h\] και η ταχύτητα του φωτός \[c\])

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ} \]

\[ Κ= \frac{hc λ}{λ+Δλ} \]

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ+Δλ} \]

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ(λ+Δλ)}\]

26.

Τα ηλεκτρόνια υψηλών ταχυτήτων προσπίπτουν σε μια μεταλλική επιφάνεια. Το κάθε ηλεκτρόνιο έχει κινητική ενέργεια \[Κ_e\]. Τα φωτόνια ακτίνων Χ που παράγονται από την επιβράδυνση των ηλεκτρονίων αυτών έχουν ενέργεια \[Ε\]. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή;

\[ Ε ≤ K_e \]

μόνο \[Ε=Κ_e\]

\[ Ε > Κ_e \]

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

27.

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:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{2} \]

\[ φ_1=2φ_2 \]

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{3} \]

\[ φ_1=3φ_2 \]

28.

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:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

29.

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:

\[ pc \]

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

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

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

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όπως μια ακτίνα άλλοτε εκδηλώνει τη σωματιδιακή της φύση και άλλοτε την κυματική, έτσι και ένα σωμάτιο άλλοτε εμφανίζει σωματιδιακή και άλλοτε κυματική συμπεριφορά.

Ένα σωμάτιο μπορεί σ’ ένα φαινόμενο να εκδηλώσει ταυτόχρονα και τη σωματιδιακή και την κυματική του φύση.

Ο de Broglie όρισε μήκος κύματος για τα σωμάτια βασιζόμενος στη συμμετρία που πάντα υπάρχει στη φύση.

Το μήκος κύματος de Broglie έχει εφαρμογή μόνο για τα σώματα του μακρόκοσμου παρόλο που ορίζεται και σε σωμάτια ατομικής και υποατομικής κλίμακας.

Στη σκέδαση Compton τα ανακρουόμενα ηλεκτρόνια εκδηλώνουν τον κυματικό χαρακτήρα.

Στη σκέδαση Compton, στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στη μελέτη του φάσματος του μέλανος σώματος τα ηλεκτρόνια εμφανίζουν μόνο τη σωματιδιακή τους φύση.

Στην περίθλαση της δέσμης νετρονίων τα νετρόνια εκδηλώνουν μόνο την κυματική τους συμπεριφορά.

Στην σκέδαση μιας δέσμης των ακτίνων Χ τα φωτόνιά τους εμφανίζουν την κυματική τους φύση.

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!