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 προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς ν’ αλλάξω τη συχνότητά της τότε τα εξερχόμενα φωτοηλεκτρόνια θα έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'\] που ισούται με:

\[ K'=6 φ \]

\[ K' = φ \]

\[ K '=3φ \].

2.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σε μια σκέδαση Compton για να έχουμε την ελάχιστη δυνατή ενέργεια του σκεδαζόμενου φωτονίου πρέπει η γωνία σκέδασης \[φ\] να είναι:

\[ φ = 0 \]

\[ φ = 60^0 \]

\[ φ=120^0 \]

\[ φ=180^0 \]

3.

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.

4.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με την κβαντική υπόθεση του Planck:

οι τιμές ενέργειας που μπορεί να πάρει ένα ταλαντούμενο άτομο είναι διακριτές και δίνονται απ’ τη σχέση \[Ε_n=nhf\].

η σταθερά του Planck έχει μονάδες \[J \cdot s\] στο S.I.

το άτομο μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει οποιαδήποτε τιμή διαθέσιμης ενέργειας.

όταν το άτομο μεταπηδήσει στην μεθεπόμενη υψηλότερη ενεργειακή του στάθμη απορροφά ενέργεια \[hf\].

όταν το άτομο μεταπηδήσει από μια υψηλότερη ενεργειακή στάθμη σε μια χαμηλότερη θα εκπέμψει ενέργεια ίση με \[hf\] ή πολλαπλάσιο αυτής.

το κβάντο της ενέργειας είναι ίσο με \[\frac{hf}{2}\].

όταν το άτομο παραμένει στην ίδια ενεργειακή στάθμη, τότε δεν εκπέμπει ούτε απορροφά ενέργεια.

5.

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.

6.

Μια μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] όταν προσπέσει σε κάθοδο από καίσιο εξοστρακίζει τα ηλεκτρόνιά της με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\] που είναι ίση με το έργο εξαγωγής του καισίου. Αν διπλασιάσουμε τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής, τότε τα ηλεκτρόνια της καθόδου:

δεν θα εξέρχονται απ’ το μέταλλο.

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=2 K\].

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=3K\].

θα εξέρχονται με μέγιστη κινητική ενέργεια \[K'=3,5 Κ \].

7.

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.

8.

Φωτόνιο με μήκος κύματος \[λ = \frac{h}{2mc}\] όπου \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός και \[h\] η σταθερά του Planck σκεδάζεται σε αρχικώς ακίνητο ηλεκτρόνιο και αυξάνει το μήκος κύματός του κατά \[100\, \%\]. Η γωνία πρόσπτωσης είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

9.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Σύμφωνα με την υπόθεση de Broglie:

το φως εμφανίζει και σωματιδιακή συμπεριφορά.

μόνο στα σώματα του μακρόκοσμου αντιστοιχούν κύματα με μήκος κύματος \[ λ =\frac{h}{p}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck και \[p\] το μέτρο της ορμής των σωματιδίων.

κυματική συμπεριφορά παρουσιάζουν μόνο τα ηλεκτρόνια, τα νετρόνια και τα σωματίδια α που οι δέσμες τους παρουσιάζουν το φαινόμενο της περίθλασης.

ένα οποιοδήποτε σωμάτιο ορμής \[p\] είναι συνδεδεμένο με ένα κύμα με μήκος κύματος \[ λ =\frac{h}{p}\].

10.

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:

\[ φ_1 = \frac{φ_2}{1,2 } \]

\[ φ_1=1,2φ_2 \]

\[ φ_1=φ_2 \]

11.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στην κάθοδο της φωτοηλεκτρικής συσκευής ρίχνουμε μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] μεγαλύτερης της συχνότητας κατωφλίου και παρατηρούμε ότι το φωτοηλεκτρικό ρεύμα είναι μηδενικό. Αυτό μπορεί να συμβαίνει γιατί:

δεν εκπέμπονται ηλεκτρόνια απ’ την κάθοδο.

η άνοδος έχει χαμηλότερο δυναμικό απ’ την κάθοδο και τάση μεγαλύτερη ή ίση κατ’ απόλυτη τιμή απ’ την τάση αποκοπής.

η άνοδος έχει υψηλότερο δυναμικό απ’ την κάθοδο και τάση ίση με την τάση αποκοπής.

τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται απ’ την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα.

12.

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 \[\frac{J}{s \cdot m^3}\].

13.

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.

14.

Μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f\] προσπίπτει κάθετα σε μια επίπεδη και τέλεια ανακλαστική επιφάνεια. Η ταχύτητα του φωτός είναι \[c\] και \[h\] είναι η σταθερά του Planck. Αν στην επιφάνεια πέφτουν \[10^{25}\, \frac{ φωτόνια}{sec}\] τότε το μέτρο της δύναμης που δέχεται η ανακλαστική επιφάνεια λόγω της πρόσπτωσης της ακτινοβολίας σ’ αυτήν είναι:

\[ 10^5 \, \frac{ hf }{ c} \]

\[ 2 \cdot 10^{25} \, \frac{ hf }{ c } \]

\[ 10^{25} \, \frac{ hf }{ 2c } \]

15.

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

16.

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.

17.

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

18.

Στα παρακάτω διαγράμματα φαίνεται η μέγιστη κινητική ενέργεια των εξερχόμενων ηλεκτρονίων από δύο καθόδους \[(1)\, ,\, (2)\] που έχουν επίστρωση από διαφορετικά μέταλλα σε συνάρτηση με τη συχνότητα \[f\] των μονοχρωματικών ακτίνων που πέφτουν στις επιστρώσεις αυτές. Αν γνωρίζουμε ότι τα έργα εξαγωγής του βαρίου είναι \[2,5\, eV\], του λιθίου είναι \[2,3\, eV\], του βολφραμίου είναι \[4,5\, eV\] και του νικελίου είναι \[5\, eV\] και ότι η κάθοδος \[(1)\] έχει επίστρωση από βάριο τότε η επίστρωση της καθόδου \[(2)\] είναι:

από λίθιο,

από βολφράμιο,

από νικέλιο.

19.

Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m\] κινείται με μη σχετικιστική ταχύτητα μέτρου \[υ\] στη διεύθυνση του άξονα \[x' x\] και η μέτρηση της ταχύτητάς του γίνεται με αβεβαιότητα \[0,1\, \%\]. Την ελάχιστη αβεβαιότητα για την ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης του που μπορούμε να πετύχουμε είναι:

\[ \frac{500h}{πmυ} \]

\[ \frac{100h }{ πmυ } \]

\[ 0 \]

20.

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

21.

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Κυματικές ιδιότητες μπορεί να εμφανίζει:

μια κινούμενη μπάλα ποδοσφαίρου.

ένα κινούμενο αυτοκίνητο στην εθνική οδό.

ένα κινούμενο πρωτόνιο.

μια δέσμη ακτίνων Χ.

ένα κινούμενο σωμάτιο α.

οποιοδήποτε κινούμενο υλικό σώμα.

μια δέσμη ορατού φωτός.

22.

Δυο δέσμες ακτινών Χ με μήκη κύματος \[λ_1\] και \[λ_2\] (με \[λ_1 > λ_2\]) σκεδάζονται σε ηλεκτρόνια. Τα σκεδαζόμενα φωτόνια έχουν μήκη κύματος \[λ_1'\] και \[λ_2'\] αντίστοιχα. Αν \[Κ_1\] και \[Κ_2\] είναι αντίστοιχα οι κινητικές ενέργειες των ανακρουόμενων ηλεκτρονίων και θεωρώντας την ίδια γωνία σκέδασης, ο λόγος \[\frac{Κ_1}{Κ_2}\] είναι ίσος με:

\[ \frac{λ_2 λ_2'}{λ_1 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_2'}{λ_2 λ_1'} \]

\[ \frac{λ_1 λ_1'}{λ_2 λ_2'} \]

23.

Οι κυματοσυναρτήσεις δυο ελευθέρων ηλεκτρονίων είναι αντίστοιχα οι \[(α)\] και \[(β)\] που απεικονίζονται στο παρακάτω σχήμα. Επιλέξτε την σωστή πρόταση.

Το ηλεκτρόνιο \[(α)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Το ηλεκτρόνιο \[(β)\] έχει μεγαλύτερη ταχύτητα

Τα δυο ηλεκτρόνια έχουν την ίδια ταχύτητα

24.

Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το μήκος κύματος de Broglie ενός σωματίου μεταβάλλεται όταν:

το σωμάτιο κινείται ευθύγραμμα και επιταχύνεται ή επιβραδύνεται.

το σωμάτιο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση.

το σωμάτιο κινείται ευθύγραμμα και ομαλά.

όλα τα παραπάνω.

25.

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:

\[ π_1=π_2 \]

\[ π_1=2π_2 \]

\[ π_1 = \frac{π_2}{2} \]

\[ π_1=4π_2 \]

26.

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:

\[ Τ_1=1,2\, Τ_2 \]

\[ Τ_1 = \frac{5}{6}\, Τ_2 \]

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

\[ Τ_1 =\frac{ 5 }{ 12}\, Τ_2\]

27.

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:

\[ 60^0 \],

\[ 90^0 \],

\[ 120^0 \],

\[180^0 \].

28.

Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία του Planck:

τα ταλαντούμενα άτομα έχουν μόνο διακριτές (κβαντισμένες) τιμές ενέργειας.

ένα ταλαντούμενο άτομο μπορεί να εκπέμψει ή να απορροφήσει οποιοδήποτε ποσό διαθέσιμης ενέργειας.

επειδή οι τιμές εκπομπής και απορρόφησης ενέργειας με μορφή ακτινοβολίας είναι κβαντισμένες, γι’ αυτό και το φάσμα του μέλανος σώματος είναι γραμμικό.

το ποσό που μπορεί να εκπέμψει ή να απορροφήσει ένα άτομο μπορεί να πάρει μόνο διακριτές τιμές που είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του κβάντου ενέργειας.

το κβάντο ενέργειας για τα ταλαντούμενα άτομα είναι ίσο με \[hf\] όπου \[f\] η συχνότητα της ταλάντωσής τους και \[h\] η σταθερά του Planck.

29.

Η διαφορά μεταξύ των μηκών κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας Χ και της σκεδαζόμενης γίνεται μέγιστη όταν η γωνία μεταξύ της σκεδαζόμενης και της προσπίπτουσας δέσμης είναι

\[ 0^0 \]

\[45^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 180^0\]

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!