Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

1.

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:

\[ K''=3φ \],

\[ K''=7φ \],

\[ K''=5φ \].

2.

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.

3.

Ένα σωμάτιο α (πυρήνας ηλίου) έχει μάζα \[m_α=4m_p\] όπου \[m_p\] η μάζα του πρωτονίου και ταχύτητα μέτρου \[υ_α \ll c\]. Ένα πρωτόνιο έχει ταχύτητα μέτρου \[υ_p = \frac{υ_α }{2 }\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Αν \[λ_α\, ,\, λ_p\] τα μήκη κύματος de Broglie του σωματίου α και του πρωτονίου αντίστοιχα τότε ισχύει:

\[ λ_α=8λ_p \],

\[ λ_α = \frac{λ_p}{8}\]

\[ λ_α = \frac{λ_p}{4} \]

\[ λ_α = \frac{λ_p}{2} \]

4.

Φωτόνιο των ακτίνων Χ έχει μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{mc}\] και σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Η γωνία σκέδασης είναι \[φ=60^0\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος \[λ'\] του σκεδαζόμενου φωτονίου είναι:

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

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

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

\[ \frac{3h }{ 2mc } \].

5.

Το τετράγωνο \[|Ψ|^2\] της κυματοσυνάρτησης \[Ψ(x,y,z,t)\] που αντιστοιχεί σ’ ένα υποατομικό σωματίδιο σύμφωνα με τον Max Born:

μας δίνει την πιθανότητα θέσης του σωματιδίου ανά μονάδα όγκου.

μας δίνει την πιθανότητα να βρεθεί το σωματίδιο σ’ έναν όγκο \[dV\] γύρω από μια συγκεκριμένη θέση μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ακριβή θέση του σωματιδίου μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

μας δίνει την ενέργεια του σωματίδιου μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

6.

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

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 120^0 \],

\[180^0 \].

7.

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.

8.

Τα φωτοηλεκτρόνια της καθόδου επιβραδύνονται κατά την μετακίνησή τους στην κάθοδο όταν το δυναμικό της ανόδου είναι:

μικρότερο απ’ αυτό της καθόδου.

μεγαλύτερο απ’ αυτό της καθόδου.

ίσο με αυτό της καθόδου.

είτε μικρότερο είτε μεγαλύτερο απ’ αυτό της καθόδου.

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Αν η συχνότητα ενός φωτονίου είναι μικρότερη απ’ αυτή της συχνότητας κατωφλίου ένα ηλεκτρόνιο του μετάλλου δεν θα αποσπαστεί απ’ αυτό ακόμα και αν απορροφήσει το παραπάνω φωτόνιο.

Αν η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας αυξηθεί χωρίς να μεταβληθεί η συχνότητά της, θα αυξηθεί και ο αριθμός των φωτονίων που πέφτουν στην κάθοδο στη μονάδα του χρόνου και έτσι αυξάνεται και η κινητική ενέργεια των εξερχόμενων φωτοηλεκτρονίων.

Αν στη φωτοηλεκτρική διάταξη προσπέσει στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας ίση με τη συχνότητα κατωφλίου, τότε η τάση αποκοπής στο κύκλωμα γίνεται μηδενική.

Σύμφωνα με την κλασική θεωρία ανεξάρτητα με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας έπρεπε έστω και σε μεγάλο χρονικό διάστημα να εξέλθει ένα ηλεκτρόνιο απ’ το μέταλλο αφού απορροφά ενέργεια με συνεχή τρόπο και άρα μετά από χρόνο σίγουρα το ηλεκτρόνιο θα αποκτούσε την απαιτούμενη ενέργεια για να διαφύγει.

10.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η επιτυχία της θεωρίας του Planck οφείλεται:

στο ότι η συνάρτηση που βρήκε για την \[Ι(λ)\] με το \[λ\] έδινε τιμές που ταυτίζονταν με τις πειραματικές σ’ όλα τα μήκη κύματος.

υπολόγιζε πεπερασμένη τιμή για την ένταση της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος, που η τιμή της συμφωνούσε με τον πειραματικό νόμο των Stefan-Boltzmann.

επαλήθευσε και θεωρητικά το νόμο του Wien.

όλα τα παραπάνω.

11.

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 \[x' x\].

12.

Όταν σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος \[λ\], τότε τα φωτοηλεκτρόνια που αποσπώνται απ’ την κάθοδο έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K=\frac{hc}{3λ}\]. Για να γίνει η τάση αποκοπής ίση με το μηδέν πρέπει να μεταβάλουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας κατά:

\[ -50\, \% \],

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

\[ -75 \, \% \]

\[ - 25\, \% \]

13.

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

14.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν \[λ\] το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου και \[λ'\] το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου σε μια σκέδαση Compton, τότε η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ'-λ\] είναι:

είναι πάντα θετική,

είναι πάντα αρνητική,

έχει πρόσημο που εξαρτάται απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\],

είναι μηδενική αν η γωνία σκέδασης είναι \[90^0\].

15.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα της κινητικής ενέργειας των εξερχόμενων φωτοηλεκτρονίων από δύο διαφορετικές καθόδους \[(1)\, ,\, (2)\] σε συνάρτηση με τη συχνότητα μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας που προσπίπτει στη μεταλλική επιφάνειά τους. Το έργο εξαγωγής \[φ_2\] του μετάλλου της καθόδου \[(2)\] είναι:

2,3 eV

4,2 eV

4,5 eV,

5 eV

16.

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:

\[ K_e=pc \]

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

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

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

17.

Στην κίνηση ενός φορτισμένου σωματίου μέσα σ’ ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο με μη σχετικιστική ταχύτητα που είναι κάθετη στις δυναμικές γραμμές του πεδίου δεν μεταβάλλεται:

η ορμή του σωματίου.

το μήκος κύματος de Broglie του σωματίου.

η επιτάχυνση του σωματίου.

η δύναμη Lorentz που δέχεται το σωμάτιο.

όλα τα παραπάνω.

18.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f > \frac{φ}{h}\] όπου \[φ\] το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου. Αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου \[V=V_{αν}-V_{καθ} < 0\] τότε ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

υπάρχουν τιμές της τάσης αυτής που έχω ρεύμα στο κύκλωμα.

τα φωτοηλεκτρόνια κινούνται επιβραδυνόμενα προς την άνοδο.

αυξάνοντας την τάση κατ’ απόλυτη τιμή, αυξάνεται η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα.

υπάρχει μια απόλυτη τιμή της τάσης \[V_0\] για την οποία το ρεύμα μηδενίζεται.

η απόλυτη τιμή της τάσης για την οποία έχω μηδενισμό του ρεύματος εξαρτάται μόνο απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

όσο και αν αυξήσω κατ’ απόλυτη τιμή την τάση V, το ρεύμα δεν θα μηδενιστεί.

19.

Μια μπάλα του τένις και μια μπάλα ποδοσφαίρου κινούνται με ίσες σταθερές ορμές πάνω στο οριζόντιο δάπεδο. Για τα μήκη κύματος \[λ_τ\, , \, λ_π\] αντίστοιχα ισχύει:

\[ λ_τ = λ_π \]

\[ λ_τ > λ_π \]

\[ λ_τ < λ_π \],

δεν μπορούμε να γνωρίζουμε τη σχέση τους γιατί δεν ξέρουμε τη σχέση των μέτρων των ταχυτήτων τους.

20.

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.

21.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στη σκέδαση Compton το προσπίπτον φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ\] και το σκεδαζόμενο \[λ'\] ενώ η γωνία σκέδασης είναι \[φ\]. Η μεταβολή του μήκους κύματος \[λ-λ'\]:

εξαρτάται απ’ το υλικό της επιφάνειας που προσπίπτουν οι ακτίνες Χ.

εξαρτάται απ’ το \[λ\] και τη \[φ\].

εξαρτάται μόνο απ’ το \[λ\].

εξαρτάται μόνο απ’ τη \[φ\].

22.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Μέλαν σώμα καλείται το σώμα:

που απορροφά όλες τις συχνότητες του λευκού φωτός, αλλά όχι αυτές που έχουν μήκη κύματος μικρότερα του λευκού φωτός όπως οι υπεριώδεις.

που απορροφά όλες τις συχνότητες των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών εκτός απ’ αυτές που ανήκουν στο ορατό φως.

που απορροφά όλες τις συχνότητες όλου του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

που απορροφά όλες τις συχνότητες των ορατών και των υπεριωδών ακτίνων αλλά όχι αυτές των υπέρυθρων ακτίνων.

23.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Για μικρές απόλυτες τιμές της αντεστραμμένης τάσης μερικά φωτοηλεκτρόνια φτάνουν στην άνοδο παρόλο που επιβραδύνονται, γιατί εξέρχονται απ’ την κάθοδο με μεγάλες κινητικές ενέργειες.

Όταν η αντεστραμμένη τάση γίνει ίση κατά απόλυτη τιμή με την τάση αποκοπής η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα μεγιστοποιείται.

Για συγκεκριμένη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας η μέγιστη ένταση του ρεύματος αυξάνεται όταν μειώνεται η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

Αν η τάση στο κύκλωμα είναι θετική, το ρεύμα μπορεί να μην έχει τη μέγιστη τιμή του γιατί ορισμένα φωτοηλεκτρόνια απ’ το άκρο της καθόδου διαφεύγουν στην παράπλευρη επιφάνεια του σωλήνα λόγω των φορών των ταχυτήτων τους και δεν φτάνουν ποτέ στην άνοδο.

24.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν διαθέτουμε άπειρο χρόνο για την μέτρηση της ενέργειας μιας κατάστασης ενός σωματιδίου τότε η ενέργεια αυτή που θα μετρήσουμε θα έχει:

πεπερασμένη αβεβαιότητα αλλά μη μηδενική.

άπειρη αβεβαιότητα.

μηδενική αβεβαιότητα.

αβεβαιότητα που δεν γνωρίζουμε γιατί αυτή δεν εξαρτάται απ’ το χρόνο παραμονής του σωματιδίου στη συγκεκριμένη κατάσταση.

25.

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.

26.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν ένα μέλαν σώμα αρχίζει να θερμαίνεται αργά τότε:

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ιώδες μετά στο κυανό και κατόπιν στο πράσινο χρώμα.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο πορτοκαλί, μετά στο ιώδες και μετά στο κίτρινο.

θα φαίνεται στο μάτι μας σταδιακά έχοντας ισχυρότερη απόχρωση πρώτα στο ερυθρό, μετά στο πορτοκαλί και κατόπιν στο κίτρινο.

θα φαίνεται συνεχώς μαύρο αφού είναι μέλαν σώμα ανεξαρτήτως της τιμής της θερμοκρασίας που μπορεί να πάρει.

27.

Μονοχρωματική ακτινοβολία φωτίζει την κάθοδο και απ’ αυτήν εξέρχονται ηλεκτρόνια με μέγιστη κινητική ενέργεια τριπλάσια του έργου εξαγωγής του μετάλλου. Αν \[h\] είναι η σταθερά του Planck, \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου, η τάση αποκοπής \[V_0\] στο συγκεκριμένο κύκλωμα του φωτοκυττάρου για τη συγκεκριμένη ακτινοβολία ισούται με:

\[ V_0 = \frac{hc}{2λ\cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{hc}{ 4λ \cdot e} \]

\[ V_0 = \frac{3hc}{4λ \cdot e} \]

\[ V_0= \frac{2hc}{34λ \cdot e} \]

28.

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

29.

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:

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

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

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

30.

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:

\[ pc \]

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

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

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

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!