ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ

Φυλλάδιο 1 : Ύλη και ακτινοβολία, Μέλαν σώμα, Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

1. Ενα φωτόνιο μήκους κύματος $\lambda=12$ Å έχει ενέργεια:

   α) 10 eV β) $10^{-3}$ eV γ) 1 KeV δ) 1 MeV

2. Σε θερμοκρασία 4000 Κ η μέση θερμική ενέργεια των μορίων ενός αερίου είναι ίση με:

   α) 0.5 eV β) 5 eV γ) 1/3 eV δ) 0.25 eV

3. Μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μήκους κύματος $\lambda=10^{-3}$ cm ανήκει σε ένα από τα ακόλουθα μέρη του φάσματος:

   α) ορατό β) υπέρυθρο γ) υπεριώδες δ) ακτίνες Χ

4. Η ενέργεια ηρεμίας του ηλεκτρονίου είναι ίση με:

   α) 0.5 GeV β) 1 KeV γ) 0.5 MeV δ) 13.6 eV

5. Η ενέργεια ηρεμίας του πρωτονίου είναι ίση με:

   α) 100 ΜeV β) 10 KeV γ) 1 GeV δ) 100 GeV

6. Σε θερμοκρασία 9000 K η μέση θερμική ταχύτητα των ατόμων Υδρογόνου θα είναι ίση με:

   α) $1.5 \times 10^7$ cm/sec β) $3 \times 10^8$ cm/sec γ) $1.5 \times 10^6$ cm/sec δ) $9 \times 10^5$ cm/sec

7. Το μήκος κύματος στο οποίο εκπέμπεται η μέγιστη θερμική ακτινοβολία του σώματός μας είναι ίσο με:

   α) $\lambda=10^{-3}$ cm β) $\lambda=1$ m γ) $\lambda=1000$ Å δ) $\lambda=10$ Å

8. Τα φωτόνια που αντιστοιχούν στο μέγιστο της θερμικής ακτινοβολίας ενός σώματος έχουν ενέργεια ίση με 4 eV. Η θερμοκρασία του σώματος είναι ίση με:

   α) 1000 K β) 10000 K γ) 5000 K δ) 30000 K

9. Οταν είμαστε πολύ άρρωστοι η θερμοκρασία του σώματός μας φτάνει μέχρι και τους 42 $^\circ$C. Η ποσοστιαία αύξηση της θερμικής μας ακτινοβολίας θα είναι τότε ίση με:

   α) 1% β) 60% γ) 0.1% δ) 6%

10. Η σταθερά του Planck εμφανίστηκε για πρώτη φορά στη φυσική το έτος:

    α) 1913 β) 1910 γ) 1905 δ) 1900

11. Η ένταση $Ι$ της ολικά εκπεμπόμενης ακτινοβολίας ανά μονάδα επιφάνειας ενός μέλανος σώματος είναι αναγκαστικά μια συνάρτηση της μορφής $I=I(\hbar,c,KT)$ και συνεπώς θα προσδιορίζεται από καθαρά διαστατικές απαιτήσεις. Ο διαστατικά σωστός συνδυασμός έχει τη μορφή:
    

    α) $I \sim (KT)^4/ \hbar^3 c^2$ β) $I \sim (KT)^4/ \hbar c$ γ) $I \sim (KT)^4/ \hbar^2 c^3$ δ) $I \sim (KT)^4/ \hbar^3 c^3$

12. H κλασσική φυσική περιγράφει σωστά την ακτινοβολία του μέλανος σώματος στο όριο:

    α) Των μικρών μηκών κύματος β) Των μεγάλων μηκών κύματος

    γ) Των μεγάλων σωμάτων δ) Σε καμιά από τις παραπάνω περιπτώσεις

13. Ο νόμος της μετατόπισης του Wien λέει ότι:

    α)

    Οι συχνότητες των ατομικών φασμάτων μετατοπίζονται προς το ερυθρό όταν το εκπέμπον αέριο απομακρύνεται από τον παρατηρητή.

    β)

    Το μήκος κύματος μέγιστης εκπομπής μετακινείται αντιστρόφως ανάλογα προς τη θερμοκρασία του σώματος.

    γ)

    Τα φάσματα των ισοτόπων στοιχείων υφίστανται μετατόπιση λόγω των διαφορετικών μαζών των πυρήνων τους.

    δ)

    Τίποτε από τα παραπάνω.

14. Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που μόλις μπορεί να ιονίσει το άτομο του Υδρογόνου είναι ίσο με:

    α) $\lambda=1360$ Å β) $\lambda =137$ Å γ) $\lambda=882$ Å δ) $\lambda =8820$ Å

15. Φωτόνια μήκους κύματος $\lambda=2000$ Å πέφτουν σε ένα μέταλλο με έργο εξαγωγής W = 4.5 eV. Τα εξερχόμενα φωτοηλεκτρόνια θα έχουν κινητική ενέργεια ίση με:

    α) 1.5 eV β) 2.5 eV γ) 0.5 eV δ) Δεν θα συμβεί φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

16. Ακτινοβολία μήκους κύματος 2000 Å πέφτει πάνω σε ένα μέταλλο με έργο εξαγωγής 5 eV. Η ταχύτητα των εξερχόμενων φωτοηλεκτρονίων θα είναι ίση με:

    α) $5 \times 10^8$ cm/sec β) $3 \times 10^9$ cm/sec γ) $4 \times 10^5$ cm/sec δ) $6 \times 10^7$ cm/sec

17. Ακτινοβολία μήκους κύματος 240 Å πέφτει πάνω σε ένα αέριο ατόμων Υδρογόνου στη θεμελιώδη τους κατάσταση. Η ταχύτητα των εξερχόμενων ηλεκτρονίων θα είναι ίση με:

    α) $2.4 \times 10^6$ cm/sec β) $3.6 \times 10^6$ cm/sec γ) $3.6 \times 10^8$ cm/sec δ) $2.4 \times 10^9$ cm/sec

18. Η σταθερά $\hbar$ του Planck είναι ίση με:

    α) 10$^{-27}$ Joule sec β) 10$^{-32}$ Joule sec γ) 10$^{-34}$ Joule sec δ) 10$^{-20}$ Joule sec

19. Η θερμοκρασία ενός σώματος αυξάνεται κατά 10% ως προς μία αρχική τιμή της. Η εκπεμπόμενη από το σώμα θερμική ακτινοβολία θα αυξηθεί κατά:

    α) 10% β) 100% γ) 46% δ) 25%

20. Το μήκος κύματος μέγιστης εκπομπής της θερμικής ακτινοβολίας ενός σώματος είναι ίσο με 0.1 mm. Η θερμοκρασία του σώματος θα είναι ίση με:

    α) -243 $^{\circ}$C β) 100 $^{\circ}$C γ) -70 $^{\circ}$C δ) -290 $^{\circ}$C

21. Σ΄ ένα υποθετικό κόσμο η σταθερά του Planck έχει τριπλάσια τιμή από ό,τι στο δικό μας. Πόσες φορές μεγαλύτερη ή μικρότερη θα είναι σε αυτόν τον κόσμο η ακτινοβολούμενη ενέργεια από ένα μέλαν σώμα της ίδιας θερμοκρασίας όπως στο δικό μας κόσμο; Σημείωση: Το ερώτημα μπορεί να απαντηθεί με χρήση μόνο διαστατικής ανάλυσης.

22. Η κβαντική ερμηνεία της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος δόθηκε από τον (ή τους):

    α) Rayleigh-Jeans β) Einstein γ) Planck δ) Bohr

23. ...κατά το έτος:

    α) 1890 β) 1905 γ) 1900 δ) 1913

24. Από τα φωτόνια με τα ακόλουθα μήκη κύματος μόνο ένα μπορεί να προκαλέσει ιονισμό του ατόμου του Υδρογόνου. Ποιο είναι αυτό;

    α) $\lambda=1$ m β) $\lambda =8\times 10^{-6}$ cm γ) $\lambda=6000$ Å δ) $\lambda=1$ mm

25. Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ερμηνεύτηκε θεωρητικά από τον:

    α) Planck β) Bohr γ) Einstein δ) Schrödinger