Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

1. 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.

2. Στο παρακάτω κύκλωμα φαίνεται η μεταβολή της έντασης του ρεύματος στο κύκλωμα του φωτοκύτταρου σε συνάρτηση με την τάση \[V\] μεταξύ ανόδου-καθόδου. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας μπορεί να είναι ίση με τη συχνότητα κατωφλίου που αντιστοιχεί στο μέταλλο της καθόδου της διάταξης αυτής.

Αν αυξήσω τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας η τάση αποκοπής μπορεί να γίνει \[V_0=1,5\, V\].

Αν αυξήσω την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλω τη συχνότητά της, η ένταση του μέγιστου ρεύματος στο κύκλωμα θα πάρει τιμή μεγαλύτερη από \[5 \cdot 10^{-4}\, A\].

Για την τιμή \[V_1=+1,8\, V\] το δυναμικό της ανόδου είναι μικρότερο απ’ το δυναμικό της καθόδου.

Αν αυξάνω συνεχώς την τάση στο κύκλωμα κάποια στιγμή η τιμή του ρεύματος θα μηδενιστεί.

Για την τιμή της τάσης \[V_1=-1,8\, V\] τα πιο γρήγορα ηλεκτρόνια στην κάθοδο σταματούν αμέσως πριν φτάσουν στην άνοδο.

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. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\]:

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας για την οποία το ρεύμα στο κύκλωμα μεγιστοποιείται.

είναι διαφορετική σε κάθε μέταλλο.

είναι μικρότερη στο κάλιο με έργο εξαγωγής \[φ_Κ=2,2\, eV\] απ’ ότι στο καίσιο με έργο εξαγωγής \[φ_{Cs}=1,4\, eV\].

εξαρτάται απ’ την ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

είναι η τιμή της συχνότητας της προσπίπτουσας μονοχρωματικής που μας δίνει μηδενική τάση αποκοπής.

5. Τα σωματίδια \[(1)\, ,\, (2)\] με μάζες \[m_1\, ,\, m_2\: (m_1>m_2 )\] που κινούνται με μη σχετικιστικές ταχύτητες είναι έγκλειστα σε κυβικό μεταλλικό κουτί ακμής \[α\]. Η διεύθυνση μιας ακμής ταυτίζεται με τον άξονα \[x' x\]. Η αβεβαιότητα της θέσης των σωματιδίων είναι και για τα δύο \[Δx=α\]. Οι ελάχιστες αβεβαιότητες της ταυτόχρονης μέτρησης των ταχυτήτων τους και των θέσεών τους στον άξονα \[x' x\] είναι \[Δυ_1\, ,\, Δυ_2\] αντίστοιχα. Για τα \[Δυ_1\, ,\, Δυ_2\] ισχύει:

\[ Δυ_1 = Δυ_2 ≠ 0 \]

\[ Δυ_1 → ∞\, ,\, Δυ_2→∞ \]

\[ Δυ_1 < Δυ_2 \]

\[ Δυ_1 = Δυ_2 = 0 \]

6. Σε μια μεταλλική κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ακτινοβολία ιώδους χρώματος και τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται απ’ αυτήν έχουν μέγιστη κινητική ενέργεια \[K\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Για να αυξηθεί η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων θα πρέπει:

να αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς να αλλάξουμε τη συχνότητά της.

να αντικαταστήσουμε τη μονοχρωματική με μια άλλη που ανήκει στην υπεριώδη περιοχή.

να αντικαταστήσουμε το υλικό της καθόδου με κάποιο άλλο που έχει μικρότερο έργο εξαγωγής.

να αντικαταστήσουμε τη μονοχρωματική με μια άλλη μεγαλύτερης έντασης που η συχνότητά της να ανήκει στην πράσινη περιοχή του ορατού φάσματος.

να αυξήσουμε την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.

7. Σε μια σκέδαση φωτονίου μήκους κύματος \[λ=\frac{h}{mc}\] με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο η κινητική ενέργεια που αποκτά το ηλεκτρόνιο είναι το \[50\, \%\] της ενέργειας του σκεδαζόμενου φωτονίου. Η γωνία σκέδασης \[φ\] είναι:

\[ 180^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 60^0 \]

8. Μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμοκρασία \[T\] και παρουσιάζει μέγιστη ενέργεια εκπεμπόμενης ακτινοβολίας σε μια περιοχή μηκών κύματος με αιχμή το μήκος κύματος \[λ\]. Αν η θερμοκρασία του γίνει \[Τ_1\], το μήκος κύματος στο οποίο η ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος της ακτινοβολίας μεγιστοποιείται τριπλασιάζεται ενώ όταν η θερμοκρασία του γίνει \[T_2\], το αντίστοιχο μήκος κύματος υποτριπλασιάζεται σε σχέση με την αρχική του τιμή \[λ\]. Η διαφορά των θερμοκρασιών \[T_2-T_1\] είναι:

\[ 2T \]

\[ \frac{8Τ}{3 } \]

\[ \frac{5Τ }{ 3 } \]

\[ 9Τ \]

9. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Αν αυξήσουμε την ένταση μιας μονοχρωματικής δέσμης που προσπίπτει στην κάθοδο του φωτοκύτταρου χωρίς να μεταβάλουμε τη συχνότητά της αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται σε ορισμένο χρόνο.

Ο αριθμός των εκπεμπόμενων φωτοηλεκτρονίων για ορισμένης έντασης φωτεινή μονοχρωματική δέσμη, εξαρτάται από το μήκος κύματος της δέσμης.

Τα φωτοηλεκτρόνια βγαίνουν με μεγαλύτερη ταχύτητα όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας μεγαλώνει.

Για να παρατηρηθεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο απαιτείται μονοχρωματική ακτινοβολία.

10. 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.

11. Δύο πυρήνες \[Π_1\, , \, Π_2\] έχουν φορτία \[q_1=2q_2\] και μαζικούς αριθμούς \[Α_1\, ,\, Α_2\] με \[Α_1 = \frac{Α_2}{2}\]. Οι δύο πυρήνες επιταχύνονται απ’ την ίδια διαφορά δυναμικού \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_1\, ,\, λ_2\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie μετά την επιτάχυνση των δύο πυρήνων, τότε ο λόγος \[\frac{λ_1}{λ_2}\] είναι:

\[ \sqrt{2} \]

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

\[ 2 \]

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

12. 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.

13. 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:

\[ K''=3φ \],

\[ K''=7φ \],

\[ K''=5φ \].

14. Φωτόνιο ακτίνων Χ προσκρούει σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο και χάνει κατά τη σκέδασή του το \[50\, \%\] της ενέργειάς του. Αν για την παραπάνω σκέδαση γνωρίζαμε ότι το μήκος κύματος του προσπίπτοντος φωτονίου είναι \[\frac{h}{mc}\], όπου \[h\] η σταθερά του Planck, \[m\] η μάζα του ηλεκτρονίου και \[c\] η ταχύτητα του φωτός στο κενό, τότε η γωνία σκέδασης του φωτονίου είναι:

\[ 60^0 \]

\[ 90^0 \]

\[ 120^0 \]

\[ 180^0 \]

15. 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:

\[ π_1=π_2 \]

\[ π_1=2π_2 \]

\[ π_1 = \frac{π_2}{2} \]

\[ π_1=4π_2 \]

16. Ένα διεγερμένο άτομο μπορεί να εκπέμψει ένα φωτόνιο οποιαδήποτε στιγμή στο χρονικό διάστημα από μηδέν μέχρι άπειρο. Ο μέσος χρόνος στον οποίο ένας μεγάλος αριθμός διεγερμένων ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία είναι \[Δt\]. Το ελάχιστο εύρος της φασματικής γραμμής δίνεται από την σχέση

\[ Δf = \frac{1}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{2π}{Δt} \]

\[ Δf = \frac{1}{2π Δt} \]

17. Φορτισμένο σωματίδιο μάζας \[m\] και ταχύτητας \[υ\ll c\] βρίσκεται εγκλωβισμένο σε σφαίρα ακτίνας \[R\]. Η αβεβαιότητα θέσης του στον άξονα \[x' x\] που ταυτίζεται με τη διάμετρό του είναι \[Δx=2R\] όσο το μήκος της διαμέτρου αυτής. Τρεις επιστήμονες καταφέρνουν να μετρήσουν την ταχύτητα του σωματιδίου στον άξονα \[x' x\] και ταυτόχρονα τη θέση του. Ο επιστήμονας Α ισχυρίζεται ότι μέτρησε την ταχύτητα του σωματιδίου με αβεβαιότητα \[Δυ_Α=\frac{h}{6πRm}\], ο επιστήμονας Β ισχυρίζεται ότι μέτρησε την ταχύτητα του σωματιδίου με ακρίβεια \[Δυ_Β=\frac{h}{2πRm}\] ενώ ο Γ με ακρίβεια \[\frac{h}{8πRm}\]. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Οι επιστήμονες Α και Γ έχουν βρει αποδεκτές τιμές για τις αβεβαιότητες των ταχυτήτων.

Μόνο ο επιστήμονας Β έχει δώσει αποδεκτή τιμή για την αβεβαιότητα της ταχύτητας.

Και οι τρεις επιστήμονες έχουν δώσει μη αποδεκτές τιμές για το εύρος της αβεβαιότητας της ταχύτητας του σωματιδίου.

18. Ένα ηλεκτρόνιο μάζας \[m_e\] και φορτίου \[e\], επιταχύνεται από την ηρεμία σε διαφορά δυναμικού \[V\] και αποκτά ταχύτητα πολύ μικρότερη της ταχύτητας του φωτός. Το μήκος κύματος de Broglie του ηλεκτρονίου δίνεται από την σχέση (\[h\] η σταθερά Planck)

\[ λ = \frac{h}{eV} \]

\[ λ= \frac{m_e\cdot eV}{\sqrt{2h} }\]

\[ λ = \frac{h}{\sqrt{2m_e\cdot eV} } \]

19. Το σωμάτιο α (πυρήνας ηλίου) έχει μάζα \[m_α=4m_p\] και φορτίο \[q_α=2e\] όπου η \[m_p\] η μάζα και \[e\] η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου. Ένα σωμάτιο α και ένα πρωτόνιο επιταχύνονται απ’ την ηρεμία υπό την ίδια τάση \[V\] και αποκτούν ταχύτητες πολύ μικρότερες της ταχύτητας του φωτός. Αν \[λ_α\, ,\, λ_p\] είναι τα μήκη κύματος de Broglie του σωματίου α και του πρωτονίου αντίστοιχα στο τέλος της επιτάχυνσής τους, τότε ο λόγος \[\frac{λ_α}{λ_p}\] είναι:

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

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

\[ 2\sqrt{2} \]

20. Φωτόνιο ορμής μέτρου \[p_1\] σκεδάζεται σε πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο με γωνία σκέδασης \[φ\] και το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματός του είναι \[4\, \%\]. Δεύτερο φωτόνιο ορμής μέτρου \[p_2=\frac{p_1}{2}\] σκεδάζεται επίσης με πρακτικώς ακίνητο και ελεύθερο ηλεκτρόνιο υπό ίδια γωνία σκέδασης \[φ\]. Το ποσοστό μεταβολής του μήκους κύματος του \[2^{ου}\] φωτονίου είναι:

\[ 4\, \% \]

\[ 2\, \% \]

\[ 8\, \% \]

\[ 1\, \% \]

21. Κατά την σκέδαση Compton η διαφορά μεταξύ των μηκών κύματος της προσπίπτουσας \[(λ)\] και της σκεδαζόμενης \[(λ')\] ακτινοβολίας συμβολίζεται με \[Δλ=λ'-λ\]. Η κινητική ενέργεια \[Κ\] του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου δίνεται από την έκφραση (Δίνονται η σταθερά Planck \[h\] και η ταχύτητα του φωτός \[c\])

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ} \]

\[ Κ= \frac{hc λ}{λ+Δλ} \]

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ+Δλ} \]

\[ Κ=\frac{hc Δλ}{λ(λ+Δλ)}\]

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

όσο αυξάνεται η συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας αυξάνεται και η μέγιστη κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο.

όσο αυξάνεται η ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας αυξάνεται και ο αριθμός των εκπεμπόμενων φωτοηλεκτρονίων στην μονάδα του χρόνου γιατί περισσότερα ηλεκτρόνια στην μονάδα του χρόνου παίρνουν ενέργεια που μπορεί να τα αποσπάσει απ’ το μέταλλο.

δεν μπορούσε να εξηγηθεί καμιά πειραματική διαπίστωση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.

αν αντιστραφεί η τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου το ρεύμα πρέπει να μηδενίζεται όσο μικρές απόλυτες τιμές και αν έχει η τάση αυτή.

23. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η ενέργεια ενός φωτονίου είναι ανάλογη της ορμής του.

Στη συμβολή παρουσιάζεται η κυματική φύση του φωτός ενώ στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο παρουσιάζεται η σωματιδιακή του φύση.

Η σύγχρονη φυσική ισχυρίζεται ότι το φως έχει δυαδική φύση και σωματιδιακή και κυματική.

Από μια δέσμη φωτονίων διαφορετικών συχνοτήτων, αυτό που έχει μικρότερο μήκος κύματος έχει μεγαλύτερη ενέργεια και μεγαλύτερη κατά μέτρο ορμή.

Όσο μεγαλύτερη είναι η ορμή ενός φωτονίου που πέφτει στην κάθοδο, τόσο μικρότερη κινητική ενέργεια έχει το ηλεκτρόνιο που αποσπάται απ’ αυτήν μετά την απορρόφηση του φωτονίου αυτού.

Αν αυξήσουμε την ορμή των φωτονίων της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο, τότε αυξάνεται η τάση αποκοπής στο κύκλωμα του φωτοκυττάρου.

24. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η τάση αποκοπής σ’ ένα κύκλωμα του φωτοκυττάρου θα μειωθεί αν:

μειώσουμε την ένταση της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στην κάθοδο διατηρώντας σταθερή τη συχνότητά της.

αν αλλάξουμε το υλικό της καθόδου με άλλο μέταλλο που έχει μικρότερο έργο εξαγωγής διατηρώντας τη συχνότητα της προσπίπτουσας μονοχρωματικής ακτινοβολίας σταθερή.

αν μειώσουμε την επιφάνεια της καθόδου.

αν αυξήσουμε το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας στην κάθοδο.

25. Το έργο εξαγωγής για το κάλιο είναι \[φ_Κ=2,2 eV\] ενώ για το καίσιο είναι \[φ_{Cs}=1,4 eV\]. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Η συχνότητα κατωφλίου \[f_0\] για το κάλιο είναι μικρότερη απ’ ότι για το καίσιο.

Οποιαδήποτε μονοχρωματική ακτίνα επιφέρει εκπομπή ηλεκτρονίων στην επιφάνεια του καλίου σίγουρα θα επιφέρει και εκπομπή ηλεκτρονίων στην επιφάνεια του καισίου.

Αν σε μια κάθοδο με επίστρωση καισίου και σε μια κάθοδο με επίστρωση καλίου προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία ίδιας συχνότητας θα εκπέμψουν ηλεκτρόνια που θα έχουν ίσες κινητικές ενέργειες.

Αν στις δύο παραπάνω καθόδους προσπέσει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ίδιου μήκους κύματος και εμφανιστεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στις δύο, τότε η τάση αποκοπής στο κύκλωμα με την κάθοδο από καίσιο είναι μεγαλύτερη απ’ την κάθοδο από κάλιο.

26. Ένας λαμπτήρας ισχύος \[P\] εκπέμπει ομοιόμορφα προς όλες τις διευθύνσεις μονοχρωματικό φως συχνότητας \[f\]. Σε απόσταση \[d\] από τον λαμπτήρα και ακριβώς πίσω από κυκλικό άνοιγμα ακτίνας \[r\] βρίσκεται αισθητήρας. Θεωρώντας ότι όλη η ενέργεια του λαμπτήρα μετατρέπεται σε φωτεινή ενέργεια, ο αριθμός των φωτονίων \[Ν\] που φτάνουν στον αισθητήρα σε χρόνο \[Δt\] δίνεται από την εξίσωση:

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{rPΔt }{ 4d^2 hf } \]

\[ Ν=\frac{r^2 PΔt\cdot f}{4d^2 h} \]

27. Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται τα διαγράμματα της κινητικής ενέργειας των αποσπώμενων ηλεκτρονίων από δύο μέταλλα \[(1)\, ,\, (2)\] με τη συχνότητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας \[f\] στα μέταλλα αυτά. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Οι ημιευθείες των δύο διαγραμμάτων είναι μεταξύ τους παράλληλες.

Αν στο μέταλλο \[(1)\] προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας f_2, τότε θα εκπεμφθούν απ’ αυτό ηλεκτρόνια με κινητική ενέργεια μεγαλύτερη του μηδενός.

Αν στο μέταλλο \[(2)\] προσπέσει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας \[f_1\], τότε απ’ το μέταλλο \[(2)\] θα εκπεμφθούν ηλεκτρόνια με μηδενική ταχύτητα.

Το έργο εξαγωγής στο μέταλλο \[(2)\] είναι μεγαλύτερο απ’ αυτό στο μέταλλο \[(1)\].

Η \[εφθ\] είναι αριθμητικά ίση με \[\frac{1}{h}\] όπου \[h\] η σταθερά του Planck.

28. Σε μια φωτοηλεκτρική διάταξη στην κάθοδο προσπίπτει μονοχρωματική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που επιφέρει την εκπομπή φωτοηλεκτρονίων. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Αν αυξήσουμε την ένταση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας χωρίς να μεταβάλλουμε τη συχνότητα τότε:

τα φωτοηλεκτρόνια θα διαφύγουν απ’ την κάθοδο με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια.

η μέγιστη ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα αυξάνεται.

η τάση αποκοπής του κυκλώματος αυξάνεται.

ο ρυθμός εκπομπής των φωτοηλεκτρονίων στην κάθοδο θα αυξηθεί.

θα μειωθεί το έργο εξαγωγής του μετάλλου της καθόδου.

29. 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:

\[ λ = \frac{3}{2}\, λ_C \]

\[ λ=λ_C \]

\[ λ=2λ_C \]

\[ λ=3λ_C \]

30. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις που αφορούν την αρχή της αβεβαιότητας είναι σωστές;

Η αδυναμία μας να προσδιορίσουμε επακριβώς ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου οφείλεται σε πειραματικές ατέλειες.

Η αβεβαιότητα στην μέτρηση της ενέργειας μιας κατάστασης ενός συστήματος είναι αντίστροφα ανάλογη με τον χρόνο που το σύστημα παραμένει σε αυτή την κατάσταση.

Είναι δυνατόν να μετρήσουμε ταυτόχρονα και τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου με απεριόριστη ακρίβεια.

Η αδυναμία μας να προσδιορίσουμε επακριβώς ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου είναι σύμφυτη με την ίδια την κβαντική δομή της ύλης.

όλες οι μετρήσεις ενέργειας περιέχουν μια αβεβαιότητα, εκτός αν διαθέτουμε για τη μέτρηση άπειρο χρόνο.

Το ελάχιστο εύρος μιας φασματικής γραμμής εξαρτάται από τον μέσο χρόνο στον οποίο ένας μεγάλος αριθμός ατόμων εκπέμπει ακτινοβολία.

Τεστ στην Κβαντομηχανική (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

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: Δύσκολο)

Ας μιλήσουμε!