Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

1.

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

2.

Μαθητής πειραματίστηκε με τη φωτοηλεκτρική διάταξη και με τις τιμές που συγκέντρωσε έκανε το παρακάτω διάγραμμα της έντασης του φωτορεύματος με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ καθόδου-ανόδου όταν διατήρησε σταθερή τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Το διάγραμμα που έφτιαξε είναι σίγουρα λάθος γιατί:

Το ρεύμα συνεχώς αυξάνεται άρα ποτέ δε σταθεροποιείται.

Το ρεύμα έχει σταθερή ένταση για οποιαδήποτε τιμή.

Δεν γίνεται να έχω μηδενικό ρεύμα χωρίς η πολικότητα της τάσης καθόδου-ανόδου να αντιστραφεί ή αλλιώς δεν γίνεται η τάση να επιταχύνει τα ηλεκτρόνια ενώ αυτά να μην φτάνουν στην άνοδο και το ρεύμα να μηδενίζεται.

Η ένταση του φωτορεύματος είναι ανεξάρτητη της τάσης μεταξύ καθόδου-ανόδου.

3.

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 \[Δp_{1_x }=Δp_{2_x}\].

4.

Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Το φάσμα της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος είναι γραμμικό και όχι συνεχές αφού οι ενέργειες ταλάντωσης των ατόμων του έχουν κβαντισμένες τιμές.

Η θερμική ακτινοβολία του μέλανος σώματος οφείλεται στην ταλάντωση των ατόμων του που συμπεριφέρονται σαν στοιχειώδη ταλαντούμενα ηλεκτρικά δίπολα.

Το \[λ_{max}\] του φάσματος της ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως ανάλογο της θερμοκρασίας του σύμφωνα με το νόμο των Stefan-Boltzmann.

Η ένταση της ακτινοβολίας ενός μέλανος σώματος εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του.

Ένα μέλαν σώμα εκπέμπει με ίδια ένταση ακτινοβολία γύρω από οποιοδήποτε μήκος κύματος που ανήκει στο φάσμα εκπομπής του.

Η ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος έχει μονάδα μέτρησης στο (S.I.) το \[\frac{J}{s \cdot m^3}\].

5.

Σε δύο διαφορετικά μέταλλα \[(1)\, ,\, (2)\] προσπίπτουν μονοχρωματικές ακτινοβολίες και δημιουργείται φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Το έργο εξαγωγής του μετάλλου \[(1)\] είναι \[φ_1\] και του μετάλλου \[(2)\] είναι \[φ_2\] με \[φ_2 > φ_1\]. Στα παρακάτω σχήματα φαίνονται τα διαγράμματα της μέγιστης κινητικής ενέργειας των φωτοηλεκτρονίων τη στιγμή που εξέρχονται απ’ τα δύο μέταλλα σε συνάρτηση με τη συχνότητα των μονοχρωματικών ακτινοβολιών που πέφτουν σ’ αυτά σε κοινό σύστημα αξόνων.

Το σωστό διάγραμμα απεικονίζεται ποιοτικά:

στο σχήμα α.

στο σχήμα β.

στο σχήμα γ.

στο σχήμα δ.

6.

Με τη βοήθεια της κυματοσυνάρτησης \[Ψ(x,y,z,t)\] που περιγράφει ένα υποατομικό σωματίδιο προσδιορίζουμε:

την ακριβή θέση του σωματιδίου.

την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργεί σε κάθε σημείο του χώρου κάθε χρονική στιγμή.

την ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί σε κάθε σημείο του χώρου και κάθε χρονική στιγμή αν αυτό είναι φορτισμένο.

την πιθανότητα να βρίσκεται το σωματίδιο σ’ ένα στοιχειώδη όγκο γύρω από μια συγκεκριμένη θέση σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

7.

Ένα πρωτόνιο που έχει μάζα \[m_p\] και ένα σωμάτιο α μάζας \[m_α=4m_p\] κινούνται με σταθερές ταχύτητες πολύ μικρότερες απ’ την ταχύτητα του φωτός και τα μήκη κύματος de Broglie είναι \[λ_p\] και \[λ_α\] αντίστοιχα. Τα μέτρα των ταχυτήτων τους είναι \[υ_p\] και \[υ_α\] αντίστοιχα. Αν \[\frac{λ_p}{λ_α} =16\], τότε ο λόγος των ταχυτήτων \[\frac{υ_p}{υ_α}\] είναι:

\[ 4 \]

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

\[ 2 \]

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

8.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Η κλασική θεωρία:

μπορεί να ερμηνεύσει το φάσμα του μέλανος σώματος.

προβλέπει ότι η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μπορεί να πάρει μόνο ορισμένες διακριτές τιμές.

προβλέπει ότι μια ακτινοβολία μπορεί να μεταφέρει οποιοδήποτε ποσό διαθέσιμης ενέργειας.

προβλέπει ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δεν μπορεί να αλληλεπιδράσει με την ύλη, δηλαδή ότι δεν μπορεί να απορροφηθεί από ένα άτομο.

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Το γινόμενο των αβεβαιοτήτων της ορμής και της θέσης στον ίδιο άξονα είναι πάντα σταθερό.

Όσο αυξάνεται η απροσδιοριστία της μέτρησης της ορμής ενός σωματιδίου σ’ έναν άξονα τόσο πιο ακριβής γίνεται ο ταυτόχρονος εντοπισμός της θέσης του σωματιδίου στον άξονα αυτόν.

Αν η συνιστώσα της ορμής \[p_x\] ενός σωματιδίου έχει μηδενική αβεβαιότητα (απροσδιοριστία) τότε η θέση \[x\] του σωματιδίου είναι τελείως άγνωστη.

Οι απροσδιοριστίες στην ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης και της ορμής ενός σωματιδίου πάνω σ’ έναν άξονα οφείλονται σε πειραματικές ατέλειες.

Αν η θέση του σωματιδίου είναι γνωστή με απόλυτη ακρίβεια πάνω σ’ έναν άξονα, η ορμή του στον ίδιο άξονα είναι τελείως άγνωστη.

10.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η ένταση της ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[I(λ)\] ενός μέλανος σώματος:

εξαρτάται μόνο απ’ τη θερμοκρασία.

εξαρτάται απ’ το υλικό που είναι φτιαγμένο το σώμα.

εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του σώματος και απ’ το μήκος κύματος της ακτινοβολίας.

έχει μονάδα μέτρησης στο S.I. το \[1\, \frac{W}{m^3} \] .

11.

Σε μια σκέδαση Compton, φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{ 2mc }\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ=60^0\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος μεταξύ σκεδαζόμενου και προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ 100\, \% \]

\[ 200\, \% \]

\[ 50\, \% \]

\[150\, \%\]

12.

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:

\[ λ = \frac{ch }{2φ }\]

\[ λ = \frac{2ch}{φ} \]

\[λ = \frac{ch}{φ} \]

\[ λ= \frac{ch}{2φ} \]

13.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το εμβαδόν που περικλείει το διάγραμμα της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος Ι(λ) με το μήκος κύματος λ θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος:

αυξάνεται όταν αυξήσουμε τη θερμοκρασία του σώματος.

είναι διαφορετικό για δύο διαφορετικά μελανά σώματα ίδιας θερμοκρασίας.

είναι ίσο με την ολική ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος.

δεν εξαρτάται απ’ τη θερμοκρασία του σώματος.

14.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο διάγραμμα της έντασης της ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] για ένα μέλαν σώμα, το \[λ_{max}\]:

είναι το μέγιστο μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπει το μέλαν σώμα.

είναι το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας στο οποίο η ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος της θερμικής ακτινοβολίας του σώματος γίνεται μέγιστη.

είναι το μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας που σε μια στενή περιοχή γύρω απ’ αυτό, το μέλαν σώμα εκπέμπει τη μεγαλύτερη ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής του ακτινοβολίας.

εξαρτάται απ’ τη χημική σύσταση του μέλανος σώματος.

εξαρτάται μόνο απ’ τη θερμοκρασία του μέλανος σώματος.

15.

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 \[p'\]. Το πηλίκο των μέτρων των ορμών \[\frac{p'}{p}\] είναι:

\[ 1 \]

\[ 2 \]

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

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

16.

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:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

17.

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.

18.

Δύο μονοχρωματικές δέσμες ακτίνων Χ \[(1)\, ,\, (2)\] με μήκη κύματος \[λ_1\, ,\, λ_2\] αντίστοιχα με \[λ_1 > λ_2\] σκεδάζονται από πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια και υπό ίδια γωνία σκέδασης. Αν \[λ_1'\, ,\, λ_2'\] είναι τα μήκη κύματος των σκεδαζόμενων φωτονίων, τότε ισχύει:

\[ λ_1'=λ_2' \]

\[ λ_1' < λ_2' \]

\[ λ_1' > λ_2' \]

19.

Μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμοκρασία \[Τ_1\] και η αιχμή της καμπύλης του διαγράμματος \[Ι(λ)=f(λ)\] αντιστοιχεί σε μήκος κύματος \[λ_1\]. Για να αυξηθεί το μήκος κύματος της αιχμής \[(λ_{max} )\] κατά \[80\, \%\] πρέπει η θερμοκρασία του μέλανος σώματος να αυξηθεί κατά:

\[ 80\, \% \]

\[ -80\, \% \]

\[ -\frac{400 }{ 9 } \, \% \]

\[ \frac{400 }{ 9 } \, \% \]

20.

Δύο σωματίδια \[(1)\, , \, (2)\] εκτελούν ομαλές κυκλικές κινήσεις ίδιων ακτίνων \[R_1 = R_2\] και μη σχετικιστικών ταχυτήτων ενώ για τα μέτρα των στροφορμών τους ισχύει \[L_1 > L_2\]. Οι στροφορμές υπολογίζονται ως προς άξονες κάθετους στις κυκλικές τροχιές που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για τα μήκη κύματος de Broglie \[λ_1\, ,\, λ_2\] των δύο σωματιδίων ισχύει:

\[ λ_1 > λ_2 \],

\[ λ_1 < λ_2 \],

\[ λ_1=λ_2 \].

21.

Στο μακρόκοσμο δεν παρατηρούνται οι κυματικές ιδιότητες της ύλης γιατί:

τα σώματα του μακρόκοσμου σύμφωνα με τον de Broglie δεν συνοδεύονται από ένα μήκος κύματος.

το μήκος κύματος de Broglie είναι τεράστιο για σώματα του μακρόκοσμου λόγω της τεράστιας μάζας τους σε σχέση με τα σωμάτια που οι διαστάσεις τους είναι ατομικής και υποατομικής κλίμακας.

τα μήκη κύματος των σωμάτων του μακρόκοσμου είναι απειροελάχιστα και άρα μη ανιχνεύσιμα αφού έχουν τεράστια ορμή σε σχέση με τα σωμάτια του μικρόκοσμου.

η ορμή των σωμάτων του μακρόκοσμου είναι απειροελάχιστη αφού συνήθως το μέτρο της ταχύτητάς τους είναι αμελητέο σε σχέση με το μέτρο της ταχύτητας των σωματίων του μικρόκοσμου.

22.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τη θεωρία του Einstein το φως αποτελείται από πακέτα ενέργειας:

που το καθένα λέγεται φωτοηλεκτρόνιο.

που η ενέργειά του είναι ανάλογη της συχνότητάς του.

που μπορεί να απορροφηθεί ή εξ’ ολοκλήρου ή καθόλου από ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου.

που η ενέργειά του αλλάζει αν αλλάξει το μέσο διάδοσης του φωτός.

που είναι η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παρατηρείται στη φύση για δεδομένη συχνότητα.

23.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φαινόμενο που απέδειξε την υπόθεση του de Broglie ότι η ύλη έχει κυματικές ιδιότητες είναι:

η ακτινοβολία του μέλανος σώματος.

η σκέδαση των πρωτονίων σε ηλεκτρόνια.

η περίθλαση μιας δέσμης ηλεκτρονίων.

η περίθλαση των ακτίνων Χ.

24.

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.

25.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton για να γίνει η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ'-λ=\frac{3h}{2mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου, \[h\] η σταθερά του Planck και \[c\] η ταχύτητα του φωτός, πρέπει η γωνία σκέδασης \[φ\] να είναι:

\[ φ=0 \]

\[ φ=90^0 \]

\[ φ=120^0 \]

\[ φ=60^0 \]

26.

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.

27.

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

28.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων όταν αυτά εξέρχονται απ’ το μέταλλο πρέπει να εξαρτάται:

απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην μεταλλική κάθοδο.

μόνο απ’ το είδος του μετάλλου.

απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

απ’ την τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου.

29.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ\] σκεδάζεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ'\] ενώ η γωνία σκέδασης είναι \[φ\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος \[π=\frac{Δλ}{λ} \cdot 100\, \%\] εξαρτάται:

μόνο απ’ το μήκος κύματος \[λ\].

μόνο απ’ τη γωνία \[φ\].

και απ’ τη γωνία \[φ\] και απ’ το \[λ\].

τίποτα απ’ τα παραπάνω.

30.

Πυρήνας περνά από επιλογέα ταχυτήτων χωρίς να εκτραπεί απ’ την αρχική διεύθυνση κίνησης. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη διάρκεια του περάσματός του απ’ τον επιλογέα ταχυτήτων το μήκος κύματος de Broglie του πυρήνα:

αυξάνεται,

μειώνεται,

μένει σταθερό,

δεν γνωρίζουμε αν μεταβάλλεται γιατί δεν ξέρουμε τις κατευθύνσεις των εντάσεων των δύο πεδίων του επιλογέα.

Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

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: Εύκολο)

Ας μιλήσουμε!