Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

1.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

\[ ΔΕ \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]

\[ ΔΕ \cdot Δx≥\frac{h}{π} \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δy≥0 \]

\[ ΔΕ \cdot Δt≥\frac{h}{π} \]

\[ Δp_x \cdot Δp_y ≥ \frac{h}{ 2π} \]

\[ ΔΕ \cdot Δt≥\frac{h}{2π} \]

2.

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.

3.

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

έπρεπε να εκπέμπονται ηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο με οποιαδήποτε συχνότητα προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο γιατί τα ηλεκτρόνια απορροφούν συνεχώς ενέργεια της ακτινοβολίας και κάποια στιγμή θα αποκτούσαν την κατάλληλη ενέργεια να ξεφύγουν απ’ το μέταλλο έστω και με μια χρονοκαθυστέρηση.

το φως αποτελείται από μικρά πακέτα ενέργειας.

η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων εξαρτάται απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

δεν μπορούσε να εξηγηθεί γιατί ο ρυθμός εκπομπής των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο είναι ανάλογος της έντασης της μονοχρωματικής ακτινοβολίας.

4.

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.

5.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της τάσης αποκοπής στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου σε συνάρτηση με τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στην κάθοδο του κυκλώματος. Το έργο εξαγωγής \[φ\] του μετάλλου της καθόδου του κυκλώματος είναι:

\[ -2,4\, eV \]

\[ 2,4 \, eV \]

\[ 4,8 \, eV \]

μη υπολογίσιμο με τα δεδομένα του διαγράμματος.

6.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η κβαντική θεωρία:

ερμηνεύει τα φαινόμενα στο μικρόκοσμο που αδυνατεί να τα ερμηνεύσει η κλασική θεωρία.

αδυνατεί να ερμηνεύσει τα φαινόμενα στο μακρόκοσμο.

ερμηνεύει και τα φαινόμενα του μακρόκοσμου, όμως σ’ αυτόν η κβάντωση γίνεται δυσδιάκριτη και γι’ αυτό τα συμπεράσματά της ταυτίζονται με αυτά της κλασικής θεωρίας.

ερμηνεύει μόνο την ακτινοβολία του μέλανος σώματος και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

7.

Μονοχρωματική ακτινοβολία \[(1)\] μήκους κύματος \[λ_1\] φωτίζει μέταλλο \[(1)\] που έχει έργο εξαγωγής \[φ_1\]. Τα ηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ το μέταλλο με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K_1\]. Άλλη μονοχρωματική ακτινοβολία \[(2)\] με μήκος κύματος \[λ_2\] φωτίζει μέταλλο που έχει έργο εξαγωγής \[φ_2 = \frac{φ_1}{4}\] και τα ηλεκτρόνια εξέρχονται απ’ το μέταλλο \[(2)\] με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K_2 = \frac{K_1}{4}\]. Ο λόγος \[\frac{λ_1}{λ_2}\] είναι:

\[ 1 \],

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

\[ 4 \],

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

8.

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

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα:

είναι μηχανισμός διάδοσης μηχανικής ενέργειας.

είναι μηχανισμός διάδοσης ενέργειας ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου.

διαδίδονται σ’ όλα τα υλικά με την ίδια ταχύτητα.

παράγονται από ταλαντούμενα άτομα.

μεταφέρουν ενέργεια σ’ ένα άτομο θέτοντάς το σε εξαναγκασμένη ταλάντωση.

10.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία τα ταλαντούμενα άτομα του μέλανος σώματος:

μπορούν να αποκτήσουν οποιαδήποτε τιμή ενέργειας, αλλά εκπέμπουν ή απορροφούν ενέργεια σε διακριτές τιμές μέσω της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

έχουν διακριτές τιμές ενέργειας και εκπέμπουν και απορροφούν μόνο ορισμένες τιμές ενέργειας.

μπορούν να πάρουν οποιαδήποτε τιμή διαθέσιμης ενέργειας μέσω της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

άλλοτε εκπέμπουν διακριτές τιμές ενέργειας και δίνουν γραμμικά φάσματα εκπομπής και άλλοτε εκπέμπουν συνεχείς τιμές ενέργειας και δίνουν συνεχή φάσματα εκπομπής.

11.

Στην επιφάνεια ενός μετάλλου προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\] και ενέργειας κάθε φωτονίου \[E\]. Τα ηλεκτρόνια αποσπώνται απ’ την κάθοδο με κινητική ενέργεια \[K=20\%\, E\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι:

\[ φ=0,8 E \]

\[ φ=0,2 E \]

\[ φ=0,4 E \]

\[ φ=E \]

12.

Ποιο φαινόμενο οδήγησε τον Planck στην υπόθεση ότι το πόσο ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει ένα άτομο υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, μπορεί να πάρει μόνο διακριτές τιμές;

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

Η ακτινοβολία μέλανος σώματος

Η σκέδαση ακτινών Χ ακίνητα ηλεκτρόνια

Όλα τα παραπάνω

13.

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:

\[ \frac{h}{2π \cdot Δy} \]

\[ \frac{h}{π \cdot Δy} \]

\[ 0 \]

\[ \frac{Δp_y}{m} \]

14.

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:

\[ Τ_1=1,2\, Τ_2 \]

\[ Τ_1 = \frac{5}{6}\, Τ_2 \]

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

\[ Τ_1 =\frac{ 5 }{ 12}\, Τ_2\]

15.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Αν μια ιώδης ακτινοβολία προκαλεί φωτοηλεκτρικό φαινόμενο σ’ ένα μέταλλο, τότε και μια κόκκινη μονοχρωματική σίγουρα θα αποσπά ηλεκτρόνια απ’ το ίδιο μέταλλο.

Όσο αυξάνεται η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας σ’ ένα μέταλλο χωρίς να μεταβληθεί η συχνότητά της που είναι μεγαλύτερη της f_0, τόσο αυξάνεται και ο αριθμός των φωτοηλεκτρονίων που εκπέμπονται απ’ αυτό στη μονάδα του χρόνου.

Η τάση αποκοπής στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου αυξάνεται αν μειώσουμε το μήκος κύματος της μονοχρωματικής που προσπίπτει στην κάθοδο.

Η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων δεν εξαρτάται απ’ το εμβαδόν της επιφάνειας του μετάλλου.

Στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου, η ένταση του ρεύματος αυξάνεται συνεχώς με την αύξηση της τάσης μεταξύ ανόδου-καθόδου.

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου γίνει ίση κατ’ απόλυτη τιμή με την τάση αποκοπής \[V_0\] ενώ η άνοδος είναι συνδεδεμένη με τον θετικό οπλισμό της πηγής, τότε η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου παίρνει μηδενική τιμή.

16.

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 τα έργα εξαγωγής \[φ_1\, ,\, φ_2\] των μετάλλων των δύο καθόδων \[(1)\, ,\, (2)\] αντίστοιχα ισχύει:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{1,2 } \]

\[ φ_1=1,2φ_2 \]

\[ φ_1=φ_2 \]

17.

Φωτόνιο έχει μήκος κύματος \[λ=\frac{30h}{mc}\] και σκεδάζεται με αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο. Το προσπίπτον φωτόνιο έχει \[5\, \%\] μεγαλύτερη ορμή απ’ αυτή του σκεδαζόμενου. Η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

18.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η κλασική θεωρία δεν μπορούσε να εξηγήσει στη μελέτη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:

ότι η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας πρέπει να έχει τουλάχιστον μια ελάχιστη τιμή για να αποσπαστούν ηλεκτρόνια απ’ το μέταλλο.

ότι ο αριθμός των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων στη μονάδα του χρόνου είναι ανάλογος της έντασης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

ότι η μέγιστη κινητική ενέργεια των αποσπώμενων ηλεκτρονίων εξαρτάται απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας για συγκεκριμένη συχνότητα της ακτινοβολίας αυτής.

ότι κάθε μέταλλο έχει διαφορετική τιμή έργου εξαγωγής.

ότι όταν αυξάνεται η ένταση της ακτινοβολίας αυξάνεται και η ένταση του φωτορεύματος.

19.

Δύο σφαίρες \[(1)\, ,\, (2)\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2=2m_1\] αντίστοιχα αφήνονται από ύψη \[h_1\, ,\, h_2\] με \[h_1=2h_2\] να πέσουν ελεύθερα. Αμέσως πριν οι σφαίρες ακουμπήσουν στο οριζόντιο έδαφος ο λόγος των μηκών κύματος de Broglie \[\frac{λ_1}{λ_2}\] που τις συνοδεύουν είναι:

\[ 2 \]

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

\[ \sqrt{2} \]

20.

Σε ένα μέταλλο ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f=4f_0\] όπου \[f_0\] είναι η συχνότητα κατωφλίου για το συγκεκριμένο μέταλλο και \[φ\] το έργο εξαγωγής του. Τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ το μέταλλο έχουν κινητική ενέργεια \[K\] ίση με:

\[ K=φ \]

\[ K=2φ \]

\[ K=3φ \]

\[ K=4φ \]

21.

Ένα σωματίδιο κινείται ευθύγραμμα, με ταχύτητα \[υ\] πολύ μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός. Αν η αβεβαιότητα στον προσδιορισμό της θέσης του \[(Δx)\] είναι ίση με το μήκος κύματος που έχει κατά de Broglie, τότε η ελάχιστη αβεβαιότητα στον προσδιορισμό της ταχύτητας του \[(Δυ)\] είναι

\[ Δυ = \frac{1}{2π} υ \]

\[ Δυ = \frac{h}{2π} υ \]

\[ Δυ = \frac{1}{2π} υ^2 \]

22.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Όταν ένα σωματίδιο αντιπροσωπεύεται από μόνο ένα αρμονικό κύμα μήκους κύματος που διαδίδεται στη διεύθυνση του άξονα \[x' x\]:

μπορούμε να πετύχουμε απόλυτη ακρίβεια στη μέτρηση της θέσης του στον ίδιο άξονα.

η ορμή του στον άξονα \[xx'\] είναι μετρημένη με μηδενική αβεβαιότητα.

η αβεβαιότητα της θέσης του στον άξονα \[x' x\] είναι άπειρη.

μπορούμε να μετρήσουμε τη θέση του στον άξονα \[x' x\] με πεπερασμένη ακρίβεια.

23.

Δύο μελανά σώματα που το πρώτο είναι φτιαγμένο από βολφράμιο και το δεύτερο από χαλκό εκπέμπουν τη μεγαλύτερη ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας τους το πρώτο στο ιώδες και το δεύτερο στο κόκκινο τμήμα του ορατού φάσματος. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Η θερμοκρασία των δύο σωμάτων είναι ίδια, αλλά ο χαλκός φαίνεται κόκκινος επειδή το μέταλλο αυτό είναι κόκκινο.

Το βολφράμιο έχει υψηλότερη θερμοκρασία απ’ τον χαλκό.

Η ένταση της θερμικής ακτινοβολίας του βολφραμίου είναι μεγαλύτερη απ’ αυτήν του χαλκού.

Η μέγιστη τιμή της έντασης ανά μονάδα μήκους κύματος των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών και των δύο σωμάτων είναι η ίδια.

24.

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.

25.

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 \[x' x\].

26.

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.

27.

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.

28.

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.

29.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Αν η διαφορά δυναμικού μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική \[( V_{αν} - V_{καθ}>0)\] τότε:

το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου έχει πάντα τη μέγιστη τιμή του.

το έργο της \[F_{ηλ}\] που δέχεται ένα φωτοηλεκτρόνιο κατά τη μετάβασή του απ’ την άνοδο στην κάθοδο είναι αρνητικό.

το φωτοηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να μηδενιστεί αν και η προσπίπτουσα μονοχρωματική ακτίνα στην κάθοδο έχει συχνότητα μεγαλύτερη της συχνότητας κατωφλίου.

τα φωτοηλεκτρόνια πάντα επιταχύνονται απ’ την άνοδο προς την κάθοδο.

30.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η κλασική θεωρία απέτυχε να ερμηνεύσει το φάσμα εκπομπής της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος γιατί:

οι τιμές που έδινε για την ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος Ι(λ) είχε μεγάλες αποκλίσεις στα μικρά μήκη κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

οι τιμές που έδινε για την \[Ι(λ)\] είχε μεγάλες αποκλίσεις σε όλα τα μήκη κύματος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

προέβλεπε ότι το φάσμα εκπομπής του μέλανος σώματος ήταν γραμμικό.

προέβλεπε ότι η ένταση της συνολικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος ήταν άπειρη.

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!