La Teoría Cuántica

Preguntas de Multiopcion

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1 El experimento de "rayos catódicos" se asocia con:

A Millikan

B Thomson

C Townsend D PlankE Compton

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2 La carga del electrón se midió por primera vez en el:

A Experimento de rayos catódicos B Experimento de efecto fotoeléctrico C Experimento de gota de aceite

D Difracción de electrones en una lámina de aluminio

E Experimento de efecto de Compton

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3 ¿Cuál de los siguientes colores es asociado con la temperatura más baja?

A violeta B azul C verde D amarillo E rojo

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4 ¿Cuál de las siguientes fotones tiene la mayor energía?

A infrarrojo B Azul

C Rayos X D fotón de γE fotón de UV

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5 La energía de un fotón depende de:

A Amplitud B Velocidad C Temperatura D PresiónE Frecuencia

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6 ¿Cómo cambia la energía de un fotón si la longitud de onda se duplica?

A se doblaB se cuadruplica C sigue siendo el mismo D Se corta a la mitad E Se reduce a una cuarta parte

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7 ¿De qué manera cambia el momento de un fotón si la longitud de onda se reduce a la mitad?

A se dobla

B se cuadruplica

C sigue siendo el mismo

D Se corta a la mitad

E Se reduce a una cuarta parte

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8 El efecto fotoeléctrico explica:

A La naturaleza ondulatoria de la luz B La naturaleza corpuscular de la luz C Las propiedades ondulatorias de un electrón D Las propiedades de las partículas de un electrón E La estructura atómica

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9 La energía cinética de foto-electrones depende de:

A Velocidad de la Luz B Ángulo de iluminación C Intensidad de la luz D Longitud de onda

E Ninguna de las anteriores

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10 ¿Cuál de las siguientes es la fórmula para la masa de un fotón?

A m = h/cλ

B m = cλ/h

C m = h/f

D m = f/h

E m = Ec2

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11 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 Sólo I B Sólo II C Sólo III D Sólo I y II E Sólo II y III

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12 ¿Cuál de las siguientes fórmulas explica el efecto fotoeléctrico?

A hλ = W0 + EC B hf = W0 - EC C hf = W0 + EC D hλ =-W0 + EC E hc/λ = W0 - EC

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13 ¿Cuál de las siguientes gráficas es una correcta relación entre la energía cinética máxima de foto-electrones y la frecuencia de la luz incidente?

A

B

C

D

EEC (J)

EC (J)

EC (J)

EC (J)

EC (J)

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14 ¿Cuál de las siguientes gráficas es una correcta relación entre la energía cinética máxima de foto-electrones y la intensidad de la luz incidente?

I

I

I

I

EC (J)

EC (J) EC (J)

EC (J) A B

C D

E

I

EC (J)

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15 ¿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 B

C D

E Longitud de onda (m)

Momento (kgm/s)

Longitud de onda (m)

Momento (kgm/s)

Longitud de onda (m)

Momento (kgm/s)

Longitud de onda (m)

Momento (kgm/s)

Longitud de onda (m)

Momento (kgm/s)

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16 Todas las siguientes son las propiedades de los rayos γ EXCEPTO:

A Descargan objetos electrificados B Ionizan los gases

C Son desviados por los campos magnéticos D Penetran objetos delgadosE Son difractados por los cristales

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17 ¿Cuál de los siguientes fenómenos da la mejor evidencia de que la luz puede tener propiedades de partículas?

A Difracción de la luz B Radiación electromagnética C Efecto Compton D Difracción de electrones

E Difracción de rayos γ

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18 ¿Cuál de los siguientes fenómenos da la mejor evidencia de que las partículas pueden tener propiedades ondulatorias?

A La absorción de fotones por los electrones en un átomo

B La desintegración alfa de núcleos radiactivos

C El patrón de interferencia producida por neutrones incidentes sobre un cristal

D La producción de rayos X por los electrones chocando un objetivo de metal

E La dispersión de fotones por los electrones en resto

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19 ¿Cuál de las siguientes fórmulas se puede utilizar para determinar la longitud de onda de De Broglie?

A λ = hmvB λ = h/mv C λ = mv/h D λ = hm/c E λ = mc/h

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

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21 Cuando un positrón choca con un electrón y desaparecen produciendo un fotón, este fenómeno es llama?

A Interferencia de la luz B Difracción de Rayos X C Producción de pares D La dispersión de electrones E Aniquilación

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22 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 Teoría de la onla de la luz B Teoría corpuscular de la luzC La teoría planetaria de un átomo

D Principio de complementariedad E Teoría de onda de la materia

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23 Electrones son acelerados a una velocidad máxima de v en un tubo de rayos X por un voltaje aplicado Vo. Cual es la velocidad máxima de los electrones si el voltaje es cuadruplicado?

A 4v

B 2v

C

D

E v/4

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24 En un experimento de efecto Compton un fotón dispersado por un electrón en reposo aumenta su longitud de onda de λi a λf. ¿Cuál de las siguientes ángulos de desviación Θ da el mayor aumento en la longitud de onda del fotón dispersado?

A 0 ̊ B 30 ̊ C 60 ̊ D 90 ̊ E 180 ̊

La Dispersión de ComptonElectró

n

reculada

Fotón dispersado

Electrón en reposo

Fotón incidente

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25 ¿Cuál de los siguientes objetos cuando en movimiento con la misma velocidad es asociado con una longitud de onda mayor?

A Neutrón B Electrón C una pelota de tenis D bola de bolos E partículas-α

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26 De acuerdo con el modelo de Bohr del átomo, el momento angular de un electrón es:

A Aumenta linealmente con el aumento de la velocidad del electrón.

B Aumenta linealmente al aumentar el radio orbital C Cuantificada

D Inversamente proporcional a la velocidad del electrón

E Inversamente proporcional al radio de la órbita

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27 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 Modelo atómico de budin con pasas B Modelo planetario del átomo C Hipótesis de De Broglie D La Naturaleza Ondulatoria de la luz E La teoría cuántica de la luz

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28 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 La carga positiva se concentra en el núcleo

B El núcleo tiene protones y electrones

C La masa atómica se concentra en el núcleo

D Las partículas-α no pueden ser desviadas por electrones

E El tamaño del núcleo es mucho menor que el tamaño del átomo

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29 ¿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

B II y IV

C II y III

D III y IV E I, II, III y IV

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30 Cuando un electrón cae de una órbita donde n=2 a n=1:

A Un fotón es emitido B Un fotón es absorbido

C No hay cambios en la energía atómica

D La energía atómica se reduce a cero

E Aumenta la energía atómica

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31 Cuando un electrón salta de una órbita donde n=1 a n=3, su radio orbital en términos del radio más pequeño r1 es la siguiente:

A r1/9B r1/3C 2 r1

D 3 r1

E 9 r1

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32 Cuando un electrón salta de una órbita donde n = 1 a n = 4 la energía en términos de la energía fundamental es:

A E1/9B E1/16C 2 E1

D 4 E1

E 16 E1

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33 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 3B 4C 5D 16E 25

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34 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 λ B 2 λ C λ / 2 D λ / 4 E 4 λ

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35 De acuerdo con la teoría de Maxwell del electro-magnetismo, un electrón en órbita alrededor del núcleo atómico...

A Cambia su energía en ciertas partes B Conserva su momento angular C Conserva su energía D Irradia su energía y cae en el núcleo

E Cambia su momento angular por ciertas porciones

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36 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 9 eV B 4 eV C 6 eV D 2 eV E 10 eV

Estado Ionizado

Estado fundamental

Energía del Electrón

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Estado Ionizado

Estado fundamental

Energía del Electrón

37 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 sólo 1 eV, 2eV y 6eV B sólo 2 eV, 3 eV y 4 eV C sólo 1 eV, 3eV y 5 eV D sólo 7 eV y 2eV E Ninguno de los anteriores

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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. ¿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

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39 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 6B 5C 7D 4E 3

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40 ¿Cuál de las siguientes transiciones se relaciona con la absorción de energía?

Energía del ElectrónA α1

B α2

C α3

D α4

E α5

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Preguntas Abiertas

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Luz

1. 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.

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Luzb) Calcula la función de trabajo para la fotocélula usado en el experimento.

1. 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.

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Luzc) Determina la frecuencia umbral para este tipo de célula fotoeléctrica.

1. 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.

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Luzd) 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.

1. 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.

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EC (eV)2. 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.

a) Determina la constante de Plank de la gráfica dada.

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EC (eV)

b) Determina la función de trabajo de la foto-célula.

2. 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.

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EC (eV)

c) Determina la frecuencia umbral.

2. 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.

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EC (eV)

d) ¿Cómo cambia la gráfica? Explica.

2. 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.

En la segunda prueba los estudiantes usan la foto-célula con una mayor función de trabajo.

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3. Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos.

a. ¿Cuál es la función de trabajo del metal?

Luz

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3. Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos.

b. ¿Cuál es la energía cinética máxima de los foto-electrones si la luz incidente tiene una longitud de onda de 400 nm?

Luz

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3. Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos.

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?

Luz

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3. Una radiación electromagnética incide sobre una superficie metálica y electrones son emitidos por la placa cuando la longitud de onda es 450nm o menos.

d. Si el voltaje de parada es de 5V, ¿cuál es la longitud de onda de la luz incidente?

Luz

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Antes de la Colisión

Después de la Colisión

fotón incidente

Electrón en reposo

fotónDispersado Electrón

Recular

4. Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λi=0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota.

a. ¿Cuál es la longitud de onda del fotón dispersado?

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4. Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λi=0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota.

b. ¿Cuál es el momento del electrón golpeado?

Antes de la Colisión

Después de la Colisión

fotón incidente

Electrón en reposo

fotónDispersado Electrón

Recular

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4. Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λi=0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota.

c. ¿Cual es la energía del electrón?

Antes de la Colisión

Después de la Colisión

fotón incidente

Electrón en reposo

fotónDispersado Electrón

Recular

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4. Un fotón de rayos X con una longitud de onda de λi=0,14nm choca con un electrón en reposo y rebota.

d. Se conserva la energía durante la colisión?

Antes de la Colisión

Después de la Colisión

fotón incidente

Electrón en reposo

fotónDispersado Electrón

Recular

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4. 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

Después de la Colisión

fotón incidente

Electrón en reposo

fotónDispersado Electrón

Recular

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5. 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?

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5. 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?

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5. 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?

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5. 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?

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5. 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?

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6. Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E1=3,4eV.

a. Calcula la longitud de onda del fotón con energía E1.

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6. Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E1=3,4eV.

b. Calcula la energía E2 del segundo fotón.

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6. Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E1=3,4eV.

c. Calcula la longitud de onda del segundo fotón?

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6. Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E1=3,4eV.

d. En el siguiente diagrama dibuja flechas que muestran la asociación con estas transiciones de los electrones.

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6. Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E1=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?

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6. Un electrón libre es capturado por un protón. Como resultado de este proceso dos fotones son emitidos. La energía del primer fotón es E1=3,4eV.

f. ¿Cuál es la longitud de onda de De Broglie del electrón emitido?

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