La Teoría Cuántica Preguntas de Multiopcion

Transcripción

1 Slide 1 / 71 La Teoría Cuántica Preguntas de Multiopcion

2 Slide 2 / 71 1 El experimento de "rayos catódicos" se asocia con: A B C D E Millikan Thomson Townsend Plank Compton

3 Slide 3 / 71 2 La carga del electrón se midió por primera vez en el: A B C D E Experimento de rayos catódicos Experimento de efecto fotoeléctrico Experimento de gota de aceite Difracción de electrones en una lámina de aluminio Experimento de efecto de Compton

4 Slide 4 / 71 3 Cuál de los siguientes colores es asociado con la temperatura más baja? A B C D E violeta azul verde amarillo rojo

5 Slide 5 / 71 4 Cuál de las siguientes fotones tiene la mayor energía? A B C D E infrarrojo Azul Rayos X fotón de γ fotón de UV

6 Slide 6 / 71 5 La energía de un fotón depende de: A B C D E Amplitud Velocidad Temperatura Presión Frecuencia

7 Slide 7 / 71 6 Cómo cambia la energía de un fotón si la longitud de onda se duplica? A B C D E se dobla se cuadruplica sigue siendo el mismo Se corta a la mitad Se reduce a una cuarta parte

8 Slide 8 / 71 7 De qué manera cambia el momento de un fotón si la longitud de onda se reduce a la mitad? A B C D E se dobla se cuadruplica sigue siendo el mismo Se corta a la mitad Se reduce a una cuarta parte

9 Slide 9 / 71 8 El efecto fotoeléctrico explica: A B C D E La naturaleza ondulatoria de la luz La naturaleza corpuscular de la luz Las propiedades ondulatorias de un electrón Las propiedades de las partículas de un electrón La estructura atómica

10 Slide 10 / 71 9 La energía cinética de foto-electrones depende de: A B C D E Velocidad de la Luz Ángulo de iluminación Intensidad de la luz Longitud de onda Ninguna de las anteriores

11 Slide 11 / Cuál de las siguientes es la fórmula para la masa de un fotón? A B C D m = h/cλ m = cλ/h m = h/f m = f/h E m = Ec 2

12 Slide 12 / La energía cinética máxima de los foto-electrones depende de cuál de las siguientes: I. La intensidad de la luz II. La frecuencia de la luz III. La naturaleza de la fotocélula A B C D E Sólo I Sólo II Sólo III Sólo I y II Sólo II y III

13 Slide 13 / Cuál de las siguientes fórmulas explica el efecto fotoeléctrico? A B C D E hλ = W 0 + EC hf = W 0 - EC hf = W 0 + EC hλ =-W 0 + EC hc/λ = W 0 - EC

14 Slide 14 / Cuál de las siguientes gráficas es una correcta relación entre la energía cinética máxima de fotoelectrones y la frecuencia de la luz incidente? A EC (J) C EC (J) E EC (J) B EC (J) D EC (J)

15 Slide 15 / Cuál de las siguientes gráficas es una correcta relación entre la energía cinética máxima de fotoelectrones y la intensidad de la luz incidente? A EC (J) B EC (J) E EC (J) C EC (J) I D EC (J) I I I I

16 Slide 16 / Cuál de las siguientes gráficas es una correcta relación entre la longitud de onda de Broglie (vertical) y el momento lineal de una partícula (horizontal)? A Longitud de onda (m) B Longitud de onda (m) E Longitud de onda (m) Momento (kgm/s) Momento (kgm/s) Momento (kgm/s) C Longitud de onda (m) D Longitud de onda (m) Momento (kgm/s) Momento (kgm/s)

17 Slide 17 / Todas las siguientes son las propiedades de los rayos γ EXCEPTO: A B C D E Descargan objetos electrificados Ionizan los gases Son desviados por los campos magnéticos Penetran objetos delgados Son difractados por los cristales

18 Slide 18 / Cuál de los siguientes fenómenos da la mejor evidencia de que la luz puede tener propiedades de partículas? A B C D E Difracción de la luz Radiación electromagnética Efecto Compton Difracción de electrones Difracción de rayos γ

19 Slide 19 / Cuál de los siguientes fenómenos da la mejor evidencia de que las partículas pueden tener propiedades ondulatorias? A B C D E La absorción de fotones por los electrones en un átomo La desintegración alfa de núcleos radiactivos El patrón de interferencia producida por neutrones incidentes sobre un cristal La producción de rayos X por los electrones chocando un objetivo de metal La dispersión de fotones por los electrones en resto

20 Slide 20 / Cuál de las siguientes fórmulas se puede utilizar para determinar la longitud de onda de De Broglie? A B C D E λ = hmv λ = h/mv λ = mv/h λ = hm/c λ = mc/h

21 Slide 21 / Un fotón puede desaparecer produciendo un electrón y un positrón, como se llama este fenómeno? A B C D E Interferencia de la luz Difracción de Rayos X Producción de pares La dispersión de electrones Aniquilación

22 Slide 22 / Cuando un positrón choca con un electrón y desaparecen produciendo un fotón, este fenómeno es llama? A B C D E Interferencia de la luz Difracción de Rayos X Producción de pares La dispersión de electrones Aniquilación

23 Slide 23 / La siguiente declaración: "Con el fin de comprender un dado experimento, se debe utilizar la teoría de la onda o del fotón, pero no ambos" se llama? A B C D E Teoría de la onla de la luz Teoría corpuscular de la luz La teoría planetaria de un átomo Principio de complementariedad Teoría de onda de la materia

24 Slide 24 / Electrones son acelerados a una velocidad máxima de v en un tubo de rayos X por un voltaje aplicado V o. Cual es la velocidad máxima de los electrones si el voltaje es cuadruplicado? A B C 4v 2v D E v/4

25 Slide 25 / En un experimento de efecto Compton un fotón dispersado por un electrón en reposo aumenta su longitud de onda de λ i a λ f. Cuál de las siguientes ángulos de desviación Θ da el mayor aumento en la longitud de onda del fotón dispersado? A B 0 30 La Dispersión de Compton Fotón incidente Electrón en reposo Electrón reculada C D Fotón dispersado E 180

26 Slide 26 / Cuál de los siguientes objetos cuando en movimiento con la misma velocidad es asociado con una longitud de onda mayor? A B C D E Neutrón Electrón una pelota de tenis bola de bolos partículas-α

27 Slide 27 / De acuerdo con el modelo de Bohr del átomo, el momento angular de un electrón es: A B C D E Aumenta linealmente con el aumento de la velocidad del electrón. Aumenta linealmente al aumentar el radio orbital Cuantificada Inversamente proporcional a la velocidad del electrón Inversamente proporcional al radio de la órbita

28 Slide 28 / El experimento de Rutherford de "dispersión de partículas-α por una lámina de oro" se llevó a cabo para demostrar cual de lo siguiente: A B C D E Modelo atómico de budin con pasas Modelo planetario del átomo Hipótesis de De Broglie La Naturaleza Ondulatoria de la luz La teoría cuántica de la luz

29 Slide 29 / En el experimento de Rutherford de "dispersión partículas-α por una lámina de oro", la mayor parte de las partículas-α podrían pasar a través de la lámina sin desviarse. Cuál de las siguientes propiedades del átomo puede explicar esta observación? A B C D E La carga positiva se concentra en el núcleo El núcleo tiene protones y electrones La masa atómica se concentra en el núcleo Las partículas-α no pueden ser desviadas por electrones El tamaño del núcleo es mucho menor que el tamaño del átomo

30 Slide 30 / Cuál de las siguientes declaraciones puede ser asociado con la teoría de Bohr del átomo? I. Un electrón en órbita alrededor del núcleo puede cambiar su energía continuamente II. Un electrón en órbita alrededor del núcleo emite energía y se cae al núcleo III. Un electrón gira alrededor del núcleo sin irradiar energía y puede cambiar su energía sólo por una parte determinada cuando salta entre las órbitas IV. El momento angular de un electrón alrededor del núcleo es igual a un numero entero multiplicado por h/2π A I y II C II y III E I, II, III y IV B II y IV D III y IV

31 Slide 31 / Cuando un electrón cae de una órbita donde n=2 a n=1: A B C D E Un fotón es emitido Un fotón es absorbido No hay cambios en la energía atómica La energía atómica se reduce a cero Aumenta la energía atómica

32 Slide 32 / Cuando un electrón salta de una órbita donde n=1 a n=3, su radio orbital en términos del radio más pequeño r 1 es la siguiente: A r 1 /9 B r 1 /3 C 2 r 1 D 3 r 1 E 9 r 1

33 Slide 33 / Cuando un electrón salta de una órbita donde n = 1 a n = 4 la energía en términos de la energía fundamental es: A E 1 /9 B E 1 /16 C 2 E 1 D 4 E 1 E 16 E 1

34 Slide 34 / Un electrón se mueve en torno alrededor de un protón caracterizado por la órbita n = 5. Cuántas de las longitudes de onda de De Broglie del electrón encajan en la circunferencia de esta órbita? A 3 B 4 C 5 D 16 E 25

35 Slide 35 / En un tubo de rayos catódicos un electrón es acelerado por un campo eléctrico. Cuando el voltaje aplicado es de 600V la longitud de onda de De Broglie del electrón es λ. Cual es la longitud de onda de De Broglie del electrón acelerado a través de una diferencia de potencial de 150 V? A B λ 2 λ C λ / 2 D λ / 4 E 4 λ

36 Slide 36 / De acuerdo con la teoría de Maxwell del electro-magnetismo, un electrón en órbita alrededor del núcleo atómico... A B C D E Cambia su energía en ciertas partes Conserva su momento angular Conserva su energía Irradia su energía y cae en el núcleo Cambia su momento angular por ciertas porciones

37 Slide 37 / Un átomo hipotético tiene los niveles de energía presentado por el gráfico. Un electrón es excitado desde el estado fundamental de energía de -1eV. Las siguientes son las energías de los emitidos fotones, EXCEPTO: A B 9 ev 4 ev Energía del Electrón Estado Ionizado C 6 ev D E 2 ev 10 ev Estado fundamental

38 Slide 38 / Un átomo hipotético tiene los niveles de energía presentado por el gráfico. Un contenedor con el gas hipotético es irradiado con radiación electromagnética con rango de energía de 4 ev a 9eV. Cual de las siguientes secuencias de los fotones se puede encontrar en el espectro de emisión. A B C D E sólo 1 ev, 2eV y 6eV sólo 2 ev, 3 ev y 4 ev sólo 1 ev, 3eV y 5 ev sólo 7 ev y 2eV Ninguno de los anteriores Energía del Electrón Estado Ionizado Estado fundamental

39 Slide 39 / Un átomo hipotético tiene los niveles de energía presentado por el gráfico. Un contenedor con el gas hipotético es irradiado con radiación electromagnética con rango de energía de 4 ev a 9eV. Cuál de las transiciones producirá un fotón con la mayor longitud de onda? A A partir de n = 4 a n = 1 B A partir de n = 4 a n = 2 C A partir de n = 2 a n = 1 D A partir de n = 3 a n = 1 E A partir de n = 4 a n = 3 Energía del Electrón

40 Slide 40 / Según la teoría de Bohr del átomo hidrógeno, los electrones a partir del cuarto nivel de energía y, finalmente, terminan en el estado fundamental pueden producir un total de cuantas líneas del espectro hidrógeno? A 6 B 5 C 7 D 4 E 3

41 Slide 41 / Cuál de las siguientes transiciones se relaciona con la absorción de energía? A α 1 Energía del Electrón B α 2 C α 3 D α 4 E α 5

42 Slide 42 / 71 Preguntas Abiertas

43 Slide 43 / En un experimento realizado para investigar el efecto fotoeléctrico, estudiantes de física utilizaron un aparato que se muestra en el diagrama. Foto-electrones emitidos como el resultado de una luz incidente pueden ser acelerados o detenidos por un voltaje aplicado. Cuando la luz incidente tiene una longitud de onda de 3 nm, el voltaje para detenerlos es 1 V. Si la luz incidente tiene una longitud de onda de 2 nm el voltaje de parada es 3 V. a) Calcula la constante de Plank con los datos recogidos en el experimento. Luz

44 Slide 44 / En un experimento realizado para investigar el efecto fotoeléctrico, estudiantes de física utilizaron un aparato que se muestra en el diagrama. Foto-electrones emitidos como el resultado de una luz incidente pueden ser acelerados o detenidos por un voltaje aplicado. Cuando la luz incidente tiene una longitud de onda de 3 nm, el voltaje para detenerlos es 1 V. Si la luz incidente tiene una longitud de onda de 2 nm el voltaje de parada es 3 V. b) Calcula la función de trabajo para la fotocélula usado en el experimento. Luz

45 Slide 45 / En un experimento realizado para investigar el efecto fotoeléctrico, estudiantes de física utilizaron un aparato que se muestra en el diagrama. Foto-electrones emitidos como el resultado de una luz incidente pueden ser acelerados o detenidos por un voltaje aplicado. Cuando la luz incidente tiene una longitud de onda de 3 nm, el voltaje para detenerlos es 1 V. Si la luz incidente tiene una longitud de onda de 2 nm el voltaje de parada es 3 V. c) Determina la frecuencia umbral para este tipo de célula fotoeléctrica. Luz

46 Slide 46 / En un experimento realizado para investigar el efecto fotoeléctrico, estudiantes de física utilizaron un aparato que se muestra en el diagrama. Foto-electrones emitidos como el resultado de una luz incidente pueden ser acelerados o detenidos por un voltaje aplicado. Cuando la luz incidente tiene una longitud de onda de 3 nm, el voltaje para detenerlos es 1 V. Si la luz incidente tiene una longitud de onda de 2 nm el voltaje de parada es 3 V. d) Calcula el voltaje de parada para detener los foto-electrones emitidos por la célula cuando la luz incidente tiene una longitud de onda de 100 nm. Luz

47 Slide 47 / Un grupo de estudiantes de física llevan a cabo un experimento para investigar un efecto fotoeléctrico. Ellos grafican la energía cinética en función de la frecuencia de la luz incidente. EC (ev) a) Determina la constante de Plank de la gráfica dada.

48 Slide 48 / Un grupo de estudiantes de física llevan a cabo un experimento para investigar un efecto fotoeléctrico. Ellos grafican la energía cinética en función de la frecuencia de la luz incidente. EC (ev) b) Determina la función de trabajo de la foto-célula.

49 Slide 49 / Un grupo de estudiantes de física llevan a cabo un experimento para investigar un efecto fotoeléctrico. Ellos grafican la energía cinética en función de la frecuencia de la luz incidente. EC (ev) c) Determina la frecuencia umbral.

50 Slide 50 / Un grupo de estudiantes de física llevan a cabo un experimento para investigar un efecto fotoeléctrico. Ellos grafican la energía cinética en función de la frecuencia de la luz incidente. EC (ev) En la segunda prueba los estudiantes usan la foto-célula con una mayor función de trabajo. d) Cómo cambia la gráfica? Explica.

51 Slide 51 / Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos. Luz a. Cuál es la función de trabajo del metal?

52 Slide 52 / Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos. Luz b. Cuál es la energía cinética máxima de los foto-electrones si la luz incidente tiene una longitud de onda de 400 nm?

53 Slide 53 / Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos. Luz c. Cuál es el voltaje de parada necesario para detener los foto-electrones emitidos por la placa cuando la luz incidente tiene una longitud de onda de 300 nm?

54 Slide 54 / Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos. Luz d. Si el voltaje de parada es de 5V, cuál es la longitud de onda de la luz incidente?

55 Slide 55 / Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λ i =0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota. Antes de la Colisión fotón incidente Electrón en reposo a. Cuál es la longitud de onda del fotón dispersado? Después de la Colisión fotón Electrón Dispersado Recular

56 Slide 56 / Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λ i =0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota. b. Cuál es el momento del electrón golpeado? Antes de la Colisión fotón incidente Electrón en reposo Después de la Colisión fotón Electrón Dispersado Recular

57 Slide 57 / Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λ i =0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota. c. Cual es la energía del electrón? Antes de la Colisión fotón incidente Electrón en reposo Después de la Colisión fotón Electrón Dispersado Recular

58 Slide 58 / Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λ i =0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota. d. Se conserva la energía durante la colisión? Antes de la Colisión fotón incidente Electrón en reposo Después de la Colisión fotón Electrón Dispersado Recular

59 Slide 59 / Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λ i = 0,14 nm choca con un electrón en reposo y se recupera. e. Cuál es la longitud de onda de De Broglie del electrón dispersado? Antes de la Colisión fotón incidente Electrón en reposo Después de la Colisión fotón Electrón Dispersado Recular

60 Slide 60 / Un tubo de rayos X acelera un haz de electrones entre dos electrodos. Una diferencia de potencial de 70,000 V se aplica a través del tubo. a. Cuál es la velocidad de los electrones acelerados?

61 Slide 61 / Un tubo de rayos X acelera un haz de electrones entre dos electrodos. Una diferencia de potencial de 70,000 V se aplica a través del tubo. b. Cual es la energía de los fotones emitidos?

62 Slide 62 / Un tubo de rayos X acelera un haz de electrones entre dos electrodos. Una diferencia de potencial de 70,000 V se aplica a través del tubo. c. Cuál es la longitud de onda de fotones emitidos?

63 Slide 63 / Un tubo de rayos X acelera un haz de electrones entre dos electrodos. Una diferencia de potencial de 70,000 V se aplica a través del tubo. d. Cuál es la masa de los fotones emitidos?

64 Slide 64 / Un tubo de rayos X acelera un haz de electrones entre dos electrodos. Una diferencia de potencial de 70,000 V se aplica a través del tubo. e. Cuál es el momento los fotones emitidos?

65 Slide 65 / Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E 1 = 3,4eV. a. Calcula la longitud de onda del fotón con energía E 1.

66 Slide 66 / Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E 1 =3,4eV. b. Calcula la energía E 2 del segundo fotón.

67 Slide 67 / Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E 1 =3,4eV. c. Calcula la longitud de onda del segundo fotón?

68 Slide 68 / Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E 1 =3,4eV. d. En el siguiente diagrama dibuja flechas que muestran la asociación con estas transiciones de los electrones.

69 Slide 69 / Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E 1 =3,4eV. El electrón permanece en el estado fundamental por un límite de tiempo y después absorbe una energía de 15eV de un fotón incidente. e. Cual es la energía del electrón emitido?

70 Slide 70 / Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E 1 =3,4eV. f. Cuál es la longitud de onda de De Broglie del electrón emitido?

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