Fyzika pro chemiky Ukázky testových úloh: Kvantová a atomová

Fyzika pro chemiky Ukázky testových úloh: Kvantová a atomová

Fyzika pro chemiky
Ukázky testových úloh: Kvantová a atomová fyzika
1. Jaká je de Broglieho vlnová délka elektronu, který byl urychlen elektrickým polem o napětí 100 V?
a) 870 fm
b) 32 pm
c) 1,23 Å
d) 2,4 nm
e) 60 µm
f) 44,2 mm
2. V Davissonově - Germerově experimentu se odrážejí elektrony od krystalické mřížky kovu (viz obr.
1). Pro jaký úhel θ nastane první interferenční maximum, je-li rychlost elektronů 8 × 106 m/s a vzdálenost atomů ve mřížce je a = 1,2 Å?
a) 49◦ 200
b) 27◦ 400
c) 15◦ 500
d) 1◦ 2, 30
d) 180 3700
e) 10 2500
θ
a
Obrázek 1: Elektrony odrážející-se od krystalické mřížky.
3. Výstupní práce pro elektrony v sodíkové katodě je 2,13 eV. Při jakých vlnových délkách dopadajícího světla budou z katody vystupovat fotoelektrony?
a) 245 nm a delších
b) 245 nm a kratších
c) 582 nm a delších
d) 582 nm a kratších
e) 1,54 µm a delších
f) 1,54 µm a kratších
4. Jak by byl velký atom vodíku, pokud by hmotnost protonu byla dvakrát větší než ve skutečnosti a
1
hmotnost elektronu by byla poloviční oproti skutečnosti?
a) Byl by osminásobně velký.
b) Byl by čtyřnásobně velký.
c) Velikost by se nezměnila.
d) Měl by čtvrtinovou velikost.
e) Měl by poloviční velikost.
f) Byl by dvojnásob velký.
5. Na vídeňské univerzitě experimentují s fullereny C60 , které nechají procházet difrakční mřížkou
a sledují jejich interferenční obrazec. Vzdálenost sousedních štěrbin mřížky je 100 nm, interferenční
obrazec se pozoruje ve vzdálenosti 120 cm od mřížky a molekuly C60 mají rychlost 200 m/s. V jaké
vzdálenosti od sebe jsou sousední interferenční maxima?
a) 1,5 mm
b) 33 mum
c) 48 pm
d) 21 cm
e) 780 fm
f) 320 pm
6. Poločas rozpadu 210
84 Po je přibližně 140 dní. Za jak dlouho bude preparát obsahovat
206
množství olova 82 Pb?
a) za 140 dní
b) za 105 dní
c) za 210 dní
d) za 280 dní
e) za 187 dní
f) za 40 dní
3
4
molárního
7. Jakým typem rozpadu došlo k přeměně polonia na olovo v předchozím příkladu?
a) rozpadem α
b) rozpadem β −
c) rozpadem β +
d) rozpadem γ
e) kombinací α a β +
f) kombinací β − a β +
8. Zářič α obsahuje 1012 radioaktivních jader s poločasem rozpadu 3 min. Kolik jader se zhruba rozpadne za 1 s?
a) 2,45×1010
b) 1,52×1011
c) 3,85×109
d) 6,34×108
e) 1,11×107
f) 5,55×109
2
9. Jaké množství tepla se vyvine za 1 min zachycením částic α při radioaktivním rozpadu 1 g rádia,
které vyzáří 3,72×1010 částic α za 1 s? Energie částic α je 4,7 MeV a všechna mechanická energie se
přemění na energii tepelnou.
a) 24,5 nJ
b) 827 µJ
c) 1,3 kJ
d) 33,1 mJ
e) 1,68 J
f) 48 pJ
10. Jádro prvku
a) 231
91 Pa
b) 232
90 Th
c) 230
89 Ac
d) 227
88 Ra
e) 235
92 U
f) 237
93 Np
231 Th
90
se rozpadlo při β − rozpadu. Jaký nový prvek při tom vznikl?
11. Poločas rozpadu uranu 238 U je 4,56×109 let. Odhadněte řádově, kolik jader
jednu sekundu ve vzorku obsahujícím 238 gramů uranu.
a) 3 × 102
b) 3 × 106
c) 3 × 1010
d) 3 × 1014
e) 3 × 1016
f) 3 × 1018
238 U
se rozpadne za
12. Při jaderné reakci se spojilo jádro tritia s jádrem deuteria, přičemž vzniko jádro helia a volný
neutron:
3 H + 2 H → 4 He + 1 n.
1
1
2
0
Relativní atomové hmotnosti těchto částic jsou v následující tabulce:
3H
2H
4 He
1n
1
1
2
0
3,0160 2,0141 4,0026 1,0087
V průběhu reakce došlo k přeměně energie mezi vazebnou a kinetickou. Jaká bude výsledná kinetická
energie produktů proti kinetické energii vstupních částic?
a) Bude o 62,4 keV vyšší.
b) Bude o 17,6 MeV vyšší.
c) Bude o 2,92 GeV vyšší.
d) Bude o 5,77 eV nižší.
e) Bude o 69,1 keV nižší.
f) Bude o 9,29 MeV nižší.
Správné odpovědi: 1c, 2a, 3d, 4f, 5b, 6d, 7a, 8c, 9e, 10a, 11b, 12b
3