Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

1.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι θετική στο πείραμα της διάταξης του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, τότε η κάθοδος συνδέεται με το θετικό πόλο της πηγής.

Όταν το ρεύμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου παίρνει τη μέγιστη και σταθερή τιμή του όλα τα φωτοηλεκτρόνια της καθόδου καταλήγουν επιταχυνόμενα στην άνοδο.

Όταν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου μηδενίζεται, μηδενίζεται πάντα και το ρεύμα στο κύκλωμα.

Όταν αντιστρέψουμε την πολικότητα της τάσης μεταξύ ανόδου-καθόδου δεν υπάρχουν φωτοηλεκτρόνια που φτάνουν στην κάθοδο ακόμα και αν η απόλυτη τιμή της τάσης μεταξύ ανόδου-καθόδου είναι μικρότερη κατ’ απόλυτη τιμή απ’ την τάση αποκοπής.

Αν στην κάθοδο της φωτοηλεκτρικής διάταξης πλησιάσω περισσότερο την πηγή της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας, η μέγιστη ένταση στο κύκλωμα της διάταξης θα αυξηθεί.

Αν η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου \[(V_{αν} - V_{καθ} > 0)\] είναι θετική ανεξαρτήτως της τιμής της, όλα τα φωτοηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ την κάθοδο φτάνουν στην άνοδο.

Το φωτόρευμα στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου έχει ένταση της τάξεως του ενός Ampere.

2.

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.

3.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η θερμική ακτινοβολία είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπει ένα οποιοδήποτε σώμα λόγω των ταλαντώσεων των ατόμων σε οποιαδήποτε θερμοκρασία και να βρίσκεται.

Θερμική ακτινοβολία εκπέμπουν μόνο τα μελανά σώματα.

Θερμική ακτινοβολία εκπέμπουν όλα τα σώματα αν ξεπεράσουν μια ελάχιστη τιμή της θερμοκρασίας τους.

Η θερμική ακτινοβολία δεν είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Η θερμική ακτινοβολία του μέλανος σώματος μπορεί να έχει οσοδήποτε μικρή ή μεγάλη συχνότητα.

4.

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.

5.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Ένα άτομο εκπέμπει ακτινοβολία όταν βρίσκεται σε μια διεγερμένη κατάσταση.

Το άτομο εκπέμπει ένα φωτόνιο όταν μεταβεί από μια διεγερμένη κατάσταση στη θεμελιώδη με ένα «κβαντικό άλμα».

Το εύρος των φασματικών γραμμών μπορεί να εξηγηθεί απ’ την αρχή της αβεβαιότητας για την ενέργεια ενός συστήματος.

Όσο μικρότερο χρόνο μένει το άτομο σε μια διεγερμένη κατάσταση τόσο μεγαλύτερη αβεβαιότητα έχουμε για την ενέργεια της κατάστασης αυτής.

Ο μέσος χρόνος στην οποία ένας μεγάλος αριθμός διεγερμένων ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία είναι της τάξης του \[10^{-8}\, s\].

Όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος παραμονής των ατόμων σε μια διεγερμένη κατάσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος συχνοτήτων που παρουσιάζει η φασματική γραμμή που οφείλεται στην αποδιέγερσή τους στη θεμελιώδη κατάσταση.

6.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Ένα απ’ τα αποτελέσματα της φωτοηλεκτρικής εξίσωσης του Einstein που συμφωνεί και με τις πειραματικές μετρήσεις είναι ότι η τάση αποκοπής άρα και η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων στη διάταξη της μελέτης του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:

εξαρτάται απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο για σταθερή τιμή της συχνότητάς της.

εξαρτάται μόνο απ’ τη συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας.

αυξάνεται όσο μειώνεται η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο.

εξαρτάται και απ’ τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας και απ’ το μέταλλο της ανόδου.

αυξάνεται γραμμικά με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας για συγκεκριμένο μέταλλο της καθόδου.

7.

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

8.

Σε μια σκέδαση φωτονίου με αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο, το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος είναι \[50\, \%\]. Στη σκέδαση αυτή το ποσοστό της ενέργειας του προσπίπτοντος φωτονίου που μεταφέρθηκε στο ηλεκτρόνιο είναι:

\[ 100\, \% \]

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

\[ 50\, \% \]

\[25\, \% \]

9.

Η θέση \[x\] ενός σωματιδίου ορμής \[p\] πάνω στον άξονα \[x' x\] μπορεί να μετρηθεί με αβεβαιότητα \[Δx=\frac{λ}{4π}\] όπου \[λ\] το μήκος κύματος de Broglie που συνοδεύει το σωματίδιο. Το ποσοστό της ελάχιστης αβεβαιότητας \[Δp_x\] στην ταυτόχρονη μέτρηση του μέτρου της ορμής του σωματιδίου στον ίδιο άξονα σε σχέση με το μέτρο της ορμής του είναι:

\[ 50 \, \% \]

\[ 100\, \% \]

\[ 200 \, \% \]

10.

Στη διάταξη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο κύκλωμα δεν παρατηρείται φωτόρευμα:

πάντα όταν η τάση του γίνεται μηδενική.

πάντα όταν η συχνότητα \[f\] είναι μικρότερη της συχνότητας κατωφλίου.

πάντα όταν αντιστρέφω την πολικότητα της τάσης.

πάντα όταν η τάση αντιστρέφεται και παίρνει απόλυτη τιμή ίση με την τάση αποκοπής.

όταν η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι αρκετά μεγάλη.

11.

Δύο μελανά σώματα \[(1)\, , \, (2)\] εκπέμπουν θερμική ακτινοβολία που φαίνεται στο ανθρώπινο μάτι να έχει μπλε χρώμα απ’ το \[(2)\] και κόκκινο χρώμα απ’ το \[(1)\]. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή;

Τα σώματα είναι σίγουρα φτιαγμένα από διαφορετικό υλικό.

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

Το σώμα \[(2)\] βρίσκεται σε υψηλότερη θερμοκρασία απ’ το \[(1)\] και η ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπει είναι σίγουρα μεγαλύτερη απ’ αυτής του \[(1)\].

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.

Δύο φωτόνια ακτίνων Χ με \[λ_1=λ\] και \[λ_2=2λ\] σκεδάζονται σε πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια και δημιουργούν ίσες γωνίες σκέδασης \[φ\] και το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος για το κάθε φωτόνιο είναι \[π_1\] και \[π_2\] αντίστοιχα. Για τα ποσοστά αυτά ισχύει:

\[ π_1=π_2 \]

\[ π_1=2π_2 \]

\[ π_1 = \frac{π_2}{2} \]

\[ π_1=4π_2 \]

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.

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 \[1\, \frac{W}{m^3} \] .

16.

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.

17.

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:

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 120^0 \],

\[180^0 \].

18.

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.

19.

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.

20.

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.

21.

Το πηλίκο \[λ_C=\frac{h}{mc}\] (όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου, \[h\] η σταθερά του Planck και \[c\] η ταχύτητα του φωτός) καλείται μήκος κύματος Compton. Ένα φωτόνιο σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και η γωνία σκέδασης είναι \[φ=120^0\]. Αν η ενέργεια του φωτονίου μετά τη σκέδαση είναι \[Ε'=\frac{2}{3}\, Ε\] όπου \[Ε\] η ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου, τότε το μήκος κύματος \[λ\] του προσπίπτοντος φωτονίου είναι:

\[ λ = \frac{3}{2}\, λ_C \]

\[ λ=λ_C \]

\[ λ=2λ_C \]

\[ λ=3λ_C \]

22.

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:

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

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

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

23.

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

24.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στο διάγραμμα της έντασης της θερμικής ακτινοβολίας ανά μονάδα μήκους κύματος \[Ι(λ)\] με το μήκος κύματος \[λ\] (διάγραμμα αφετικής ικανότητας) ενός μέλανος σώματος το \[λ_{max}\]:

είναι το ίδιο για ένα μέλαν σώμα από συγκεκριμένο υλικό σε οποιαδήποτε θερμοκρασία το σώμα αυτό βρίσκεται.

αυξάνεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του σώματος.

είναι ίδιο για δύο μελανά σώματα διαφορετικών υλικών που βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.

το μέγιστο μήκος κύματος της θερμικής ακτινοβολίας του μέλανος σώματος τετραπλασιάζεται αν τετραπλασιάσουμε τη θερμότητα του μέλανος σώματος.

25.

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.

26.

Φωτόνιο μήκους κύματος \[λ = \frac{10h}{mc}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck συγκρούεται με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και σκεδάζεται υπό γωνία \[φ\]. Αν το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος κατά τη σκέδαση είναι \[10\, \%\], τότε η γωνία \[φ\] είναι:

\[ 80^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

27.

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. Η κλίση του διαγράμματος είναι αριθμητικά ίση με:

\[ h \]

\[ \frac{h}{ e} \]

\[ \frac{φ}{e } \]

\[ φ \]

28.

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.

29.

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 \[f=f_0\].

30.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι το φαινόμενο της εκπομπής ηλεκτρονίων από ένα μέταλλο όταν:

το μέταλλο θερμανθεί,

αν συνδέσουμε το μέταλλο με ένα ηλεκτρόδιο μέσω μιας ηλεκτρικής πηγής.

αν προσπέσει στο μέταλλο φως κατάλληλης συχνότητας.

αν εφαρμόσουμε τάση σε δύο σημεία του μετάλλου.

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!