Τεστ στην κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

1.

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:

\[ 2 \]

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

\[ \sqrt{2} \]

2.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος Compton \[λ_C =\frac{h }{mc}\] είναι το μήκος κύματος που πρέπει να έχει ένα φωτόνιο σε σκέδασή του σε ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο ώστε το μήκος κύματος του φωτονίου να διπλασιαστεί αν το φωτόνιο αυτό εκτραπεί απ’ την αρχική του διεύθυνση κίνησης κατά:

\[ 180^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

\[ 120^0 \]

3.

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.

4.

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.

5.

Ο ήλιος και ένας αστέρας Α θεωρούνται μελανά σώματα. Η επιφάνεια του ήλιου έχει θερμοκρασία \[T=5800\, K\] και εκπέμπει τη μέγιστη ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του γύρω από ένα μήκος κύματος \[λ_1=500\, nm\] ενώ ο αστέρας Α έχει επιφανειακή θερμοκρασία \[T_2=2900\, K\]. Τη μέγιστη ένταση της ακτινοβολίας του ο αστέρας Α την εκπέμπει γύρω από ένα μήκος κύματος \[λ_2\] που ανήκει:

στην ερυθρή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

στην ιώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

στην υπέρυθρη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

στην υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

6.

Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με το νόμο της μετατόπισης του Wien, το \[λ_{max}\] ενός μέλανος σώματος:

είναι ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι αντιστρόφως ανάλογο της θερμοκρασίας του.

είναι ανάλογο της τέταρτης δύναμης της θερμοκρασίας του.

εξαρτάται απ’ το υλικό που είναι φτιαγμένο το μέλαν σώμα.

7.

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.

8.

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.

9.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σε μια σκέδαση Compton:

η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης κίνησης του φωτονίου και της κατεύθυνσης κίνησης του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου μπορεί να είναι μικρότερο από αυτό του προσπίπτοντος.

η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου είναι ίση με την απόλυτη τιμή της μεταβολής της ενέργειας του φωτονίου λόγω της κρούσης.

η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου παίρνει μέγιστη τιμή όταν η γωνία σκέδασης είναι \[180^0\].

το πηλίκο \[\frac{h}{mc} \] όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός έχει μονάδα μέτρησης το \[1\, m\] στο S.I.

όταν ένα φωτόνιο των ακτίνων Χ δεν μεταβάλλει την κατεύθυνσή του κατά το πέρασμά του από μια υλική επιφάνεια, τότε διατηρεί σταθερό το μήκος κύματός του.

10.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φαινόμενο Compton είναι:

η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας όλων των συχνοτήτων από ένα μέλαν σώμα.

η αύξηση της συχνότητας ενός φωτονίου όταν σκεδάζεται από ένα πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο της υλικής επιφάνειας.

η εκπομπή φωτοηλεκτρονίων όταν φωτίζεται μια μεταλλική επιφάνεια.

η αύξηση του μήκους κύματος ενός φωτονίου όταν σκεδάζεται από ένα πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο μιας υλικής επιφάνειας.

11.

Το μήκος κύματος de Broglie ενός νετρονίου είναι ίσο με το μήκος κύματος ενός φωτονίου. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το φωτόνιο:

έχει ίδια ορμή με το νετρόνιο.

έχει μηδενική ορμή αφού η μάζα ηρεμίας του είναι μηδενική, άρα σίγουρα κατά μέτρο μικρότερη απ’ το μέτρο της ορμής του νετρονίου.

έχει ίδια ορμή και ίδια ενέργεια με το νετρόνιο.

έχει ίδια κατά μέτρο ταχύτητα με το νετρόνιο.

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.

Δύο φορτισμένα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] εκτελούν ομαλή κυκλική κίνηση μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητες μέτρων πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός και ακτίνες κυκλικής τροχιάς \[R_1\, ,\, R_2\] αντίστοιχα με \[R_1 > R_2 \]. Τα σωματίδια έχουν ίσες κατά μέτρο στροφορμές ως προς άξονες κάθετους στις κυκλικές τροχιές που διέρχονται απ’ τα κέντρα τους. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Τα μήκη κύματος de Broglie \[λ_1\, ,\, λ_2\] των δύο σωματιδίων είναι:

\[ λ_1 = λ_2 \]

\[ λ_1 < λ_2 \]

\[ λ_1 > λ_2 \]

χρονικά μεταβαλλόμενα.

14.

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

15.

Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Κατά τη σκέδαση Compton:

ισχύει η αρχή διατήρησης της ενέργειας και της ορμής.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου εξαρτάται απ’ το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου στο ηλεκτρόνιο και απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου μπορεί να είναι ίση με την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου.

το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου φωτονίου μπορεί να είναι μικρότερο του μήκους κύματος του προσπίπτοντος.

η μεταβολή του μήκους κύματος μεταξύ του προσπίπτοντος και του σκεδαζόμενου φωτονίου \[ (λ'-λ) \] εξαρτάται μόνο απ’ τη γωνία σκέδασης \[φ\].

λόγω της αρχής διατήρησης της ενέργειας, η κινητική ενέργεια του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου έχει πάντα την ίδια τιμή ανεξάρτητη της γωνίας σκέδασης \[φ\].

16.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

\[ ΔΕ \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]

\[ ΔΕ \cdot Δx≥\frac{h}{π} \]

\[ Δp_x \cdot Δx≥\frac{h}{2π} \]

\[ Δp_z \cdot Δy≥0 \]

\[ ΔΕ \cdot Δt≥\frac{h}{π} \]

\[ Δp_x \cdot Δp_y ≥ \frac{h}{ 2π} \]

\[ ΔΕ \cdot Δt≥\frac{h}{2π} \]

17.

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.

18.

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.

19.

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.

20.

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:

\[ φ=0,8 E \]

\[ φ=0,2 E \]

\[ φ=0,4 E \]

\[ φ=E \]

21.

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:

\[ λ_1 > λ_2 \],

\[ λ_1 < λ_2 \],

\[ λ_1=λ_2 \].

22.

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.

23.

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:

\[ 100\, \% \]

\[ 200\, \% \]

\[ 50\, \% \]

\[150\, \%\]

24.

Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m_e\] και φορτίου \[e\] κινείται με κινητική ενέργεια \[Κ\] και μη σχετικιστική ταχύτητα. Το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου δίνεται από την σχέση (\[h\] η σταθερά Planck)

\[ λ = \frac{h}{K} \]

\[ λ=\frac{h}{\sqrt{2m_e K} } \]

\[ λ=\frac{m_e K }{ \sqrt{2h} } \]

25.

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.

26.

Δύο δέσμες ακτίνων Χ με μήκη κύματος \[λ_1\, ,\, λ_2\] \[(λ_1 > λ_2 )\] αντίστοιχα σκεδάζονται με πρακτικώς ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Η γωνία σκέδασης και των δύο δεσμών είναι ίδια. Η ενέργεια του κάθε σκεδαζόμενου φωτονίου της δέσμης \[(1)\] είναι \[Ε_1'\] και της δέσμης \[(2)\] \[Ε_2'\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για τις ενέργειες \[Ε_1'\, ,\, Ε_2'\] ισχύει:

\[ Ε_1' > Ε_2' \]

\[ Ε_1' = E_2' \]

\[ Ε_1' < E_2' \]

ότι η σχέση τους εξαρτάται απ’ τη γωνία \[φ\]

27.

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:

\[ 80\, \% \]

\[ -80\, \% \]

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

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

28.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των πειραματικών μετρήσεων στη φωτοηλεκτρονική διάταξη ο αριθμός των ηλεκτρονίων στη μονάδα του χρόνου που αποσπώνται απ’ την κάθοδο:

είναι ανάλογος της έντασης \[Ι\] της προσπίπτουσας φωτεινής ακτινοβολίας.

εξαρτάται απ’ το έργο εξαγωγής της καθόδου.

εξαρτάται απ’ την τάση αποκοπής του κυκλώματος του φωτοκυττάρου.

όταν αυξάνεται, αυξάνεται και η ένταση του φωτορεύματος.

29.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα, από την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στη φωτοηλεκτρική διάταξη εξαρτάται:

η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων.

η μέγιστη σταθερή ένταση του φωτορεύματος.

το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\].

ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται απ’ την κάθοδο σε ορισμένο χρονικό διάστημα.

30.

Κατά τη σκέδαση Compton ακτινών X:

το μήκος κύματος της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερο από αυτό της προσπίπτουσας.

τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν μεγαλύτερη ενέργεια από τα φωτόνια πριν την σκέδαση.

τα ανακρουόμενα ηλεκτρόνια έχουν ενέργεια ίση με την ενέργεια των φωτονίων μετρά την σκέδαση.

η συχνότητα της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερη από αυτή της προσπίπτουσας.

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!