ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ ΠΝΤΗΣΕΙΣ Επιµέει: Οµάδ Φσικών της Ώθησης

2 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ Σάββτο, 4 Μΐο ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΝΙΚΗΣ ΠΙ ΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜ Στις ερωτήσεις -4 ν γράψετε στο τετράδιό σς τον ριθμό της ερώτησης κι, δίπ το γράμμ πο ντιστοιχεί στη φράση η οποί σμπηρώνει σωστά την ημιτεή πρότση.. Η σωμτιδική φύση το φωτός εκδηώνετι στο. φινόμενο της σμβοής. β. φινόμενο της περίθσης. γ. φωτοηεκτρικό φινόμενο. δ. φινόμενο της πόωσης.. Άτομο δρογόνο βρίσκετι στη θεμειώδη κτάστση με ενέργει Ε. Η εάχιστη ενέργει πο πιτείτι γι τον ιονισμό το είνι. β. Ε γ. Ε δ. Ε. ι τος πρήνες Χ, Υ, Ζ κι Ω οι ενέργειες σύνδεσης νά νοκεόνιο φίνοντι στον πρκάτω πίνκ ΠΥΡΗΝΣ ΕΝΕΡΕΙ ΣΥΝΕΣΗΣ Ν ΝΟΥΚΛΕΟΝΙΟ (ΜV/νοκεόνιο) Ο πιο στθής πρήνς είνι ο. X. β. Y. γ. Z. δ. Ω. Χ, Υ 7,6 Ζ,6 Ω 7,7

3 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ 4. Σε μι πρηνική ντίδρση της μορφής + + η ενέργει Q της ντίδρσης είνι. Q(M +M ). β. Q(M +M ). γ. Q(M +M +Μ +Μ ). δ. Q(M +M ). Τ M, M, Μ κι Μ είνι οι μάζες των πρήνων,,, ντίστοιχ κι η τχύτητ το φωτός στο κενό. 5. Ν χρκτηρίσετε τις προτάσεις πο κοοθούν, γράφοντς στο τετράδιό σς, δίπ στο γράμμ πο ντιστοιχεί σε κάθε πρότση, τη έξη Σωστό, ν η πρότση είνι σωστή, ή Λάθος, ν η πρότση είνι νθσμένη.. Σύμφων με το πρότπο το Thomso, η σύγκροση σωμτίων με τ ηεκτρόνι επηρεάζει σημντικά την κίνησή τος. β. Σύμφων με το πρότπο το Ruthrford, στο άτομο πάρχει μι πού μικρή περιοχή πο είνι σγκεντρωμένο όο το θετικό φορτίο. γ. Κτά την εκπομπή κτινοβοίς γ πό πρήν, δεν άζει το Ζ, άζει όμως το το πρήν. δ. Η κτινοβοί β ονομάζετι «ιονίζοσ», διότι ποτεείτι πό ιόντ. ε. Το ρδιενεργό ιώδιο χρησιμοποιείτι γι τη μεέτη της ειτοργίς το θρεοειδούς δέν. ΠΝΤΗΣΗ. γ.. γ.. β. 4. δ. 5.. Λάθος β. Σωστό γ. Λάθος δ. Λάθος ε. Σωστό

4 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ ΘΕΜ. Οι πρήνες ενός δείγμτος ποσειδωνίο (Νp) δισπώντι ρχικά σε πρήνες πρωτκτινίο (Ρa), οι οποίοι στη σνέχει δισπώντι σε πρήνες ορνίο (U), όπως φίνετι σχημτικά πρκάτω 7 Νp Pa U πό τις ντιδράσεις τές εκπέμποντι. μόνο σωμάτι. β. μόνο σωμτίδι β. γ. σωμάτι κι σωμτίδι β. Ν επιέξετε τη σωστή πάντηση (μονάδες ). Ν δικιοογήσετε την επιογή σς (μονάδες 6). Μονάδες. Μί κτίν εκού φωτός () προσπίπτει πό τον έρ σε γάινο πρίσμ κι νύετι. Στο σχήμ φίνετι η πορεί της ιώδος, της κίτρινης κι της κόκκινης κτίνς. Η ιώδης κτίν είνι ) η (). β) η (). γ) η (). Ν επιέξετε τη σωστή πάντηση (μονάδες ). Ν δικιοογήσετε την επιογή σς (μονάδες 6). Μονάδες. Σε μι σσκεή πργωγής κτίνων Χ το εάχιστο μήκος κύμτος των κτίνων Χ πο πράγοντι είνι mi. Έν ηεκτρόνιο, κτά την πρόσκροσή το στην άνοδο, χάνει το 5% της κινητικής το ενέργεις, η οποί μεττρέπετι σε ενέργει φωτονίο μήκος κύμτος. Ποι πό τις πρκάτω σχέσεις είνι σωστή; mi ). β) 4. 4 mi γ). mi Ν επιέξετε τη σωστή πάντηση (μονάδες ). Ν δικιοογήσετε την επιογή σς (μονάδες 7). Μονάδες 9 4

5 ΠΝΤΗΣΗ. i) Σωστό είνι το γ. ii) ιτιοόγηση: 7 p Pa+ 9Ν 9 Ζ Χ..Η.Φ. : Ζ Ζ ()...Ν.: () ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ πό τις () κι () σμπερίνομε ότι πρόκειτι γι σωμάτιο (πρήνς ηίο: 4 Η 9Pa 9U+ Z X..Η.Φ. : Ζ () Ζ...Ν.: + (4) 5 ) πό τις () κι (4) σμπερίνομε ότι πρόκειτι γι κτινοβοί β - (ηεκτρόνι: ). Οπότε η πήρης πρηνική ντίδρση (διάσπση β - ) στο δεύτερο στάδιο είνι: Pa U v. i) Σωστό είνι το γ. ii) ιτιοόγηση: νωρίζομε ότι η γωνί εκτροπής κάθε χρώμτος, ότν τό διέρχετι πό οπτικό μέσο, εξρτάτι πό το μήκος κύμτος το χρώμτος κι σγκεκριμέν όσο μεγύτερο είνι το μήκος κύμτος τόσο μικρότερη είνι η γωνί εκτροπής. ηδή: < < φ > φ >. (ιώδος) (κίτρινης) (κόκκινης) ιώδος κίτρινης φκόκκινης Άρ η ιώδης κτίν είνι η ().. i) Σωστό είνι το β. ii) ιτιοόγηση: Σύμφων με την ρχή ιτήρησης της Ενέργεις έχομε: ά οπότε K τ h f K Κ τ, 5 75 Κ Κ Kτ Κ, 75 5 (Θ.Ε.Κ.) 4h h f K Κ h f Κ h Κ () 4 K Το εάχιστο μήκος κύμτος προκύπτει ότν όποτε h f K, δηδή τότε fmax mi f, (Θ.Ε.Κ.) h fmax K h Κ h K mi () Άρ η () σύμφων με τη () γίνετι: 4K K mi 4 mi

6 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ ΘΕΜ ύο μονοχρωμτικές κτινοβοίες () κι (), πο διδίδοντι στο κενό με μήκη κύμτος κι ντίστοιχ, εισέρχοντι ττόχρον σε οπτικό ικό πάχος x6m, κάθετ στη διχωριστική επιφάνει το ικού με το κενό, όπως φίνετι στο σχήμ. Κτά την είσοδο της κτινοβοίς () στο οπτικό ικό, η τχύτητά της μειώνετι κτά m/s. Ο δείκτης διάθσης το οπτικού ικού γι την κτινοβοί () είνι.. Ν βρεθεί η τχύτητ της κτινοβοίς () μέσ στο οπτικό ικό.. Ν βρεθεί ο δείκτης διάθσης το οπτικού ικού γι την κτινοβοί ().. ν είνι γνωστό ότι Μονάδες 6, ν βρεθεί ο όγος των μηκών κύμτος των κτινοβοιών μέσ στο οπτικό ικό. Μονάδες 7 4. Ν βρεθεί η χρονική διφορά εξόδο των δύο κτινοβοιών πό το οπτικό ικό. Μονάδες 7 ίνετι η τχύτητ το φωτός στο κενό m/s. ΠΝΤΗΣΗ. Με βάση τη σχέση ορισμού το πότο δείκτη διάθσης θ έχομε: m/ s. Επίσης, με τον ορισμό το δείκτη διάθσης - m/s, θ έχομε +,5 m/ s. κι την πηροφορί ότι m/ s+ ( m/ s. m/ s) ( )m/ s) 6

7 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ Επομένως. ι τον όγο πο ζητείτι δοεύομε ως εξής: f f f f 4 x 4. ι ν διέθει η () κτινοβοί πιτείτι χρόνος t (), x ενώ γι ν διέθει η κτινοβοί () πιτείτι χρόνος t (). Επειδή ΘΕΜ <, γι τη χρονική διφορά θ έχομε () x x t t t t x ( ) () t 6 ( )s,5 t 6 ( )s 9 t 6 ( )st -9 s 6 Ηεκτρόνιο επιτχύνετι πό την ηρεμί μέσω τάσης V κι ποκτά κινητική ενέργει Κ. Στη σνέχει, το ηεκτρόνιο σγκρούετι με έν άτομο δρογόνο το οποίο βρίσκετι στη θεμειώδη κτάστση. Μετά την κρούση, το ηεκτρόνιο έχει κινητική ενέργει Κ Κ τε, ενώ το άτομο το δρογόνο διεγείρετι. Η κινητική ενέργει το τόμο το δρογόνο δε μετβάετι κτά την κρούση. Στη διεγερμένη κτάστση, το ηεκτρόνιο το τόμο το δρογόνο έχει κτά μέσο όρο τριπάσι στροφορμή πό τή πο έχει στη θεμειώδη κτάστση. Σε εάχιστο χρονικό διάστημ, το άτομο το δρογόνο επνέρχετι στη θεμειώδη κτάστση, εκπέμποντς δύο φωτόνι με μήκη κύμτος κι β ντίστοιχ, με <β.. Ν βρείτε σε ποι ενεργεική στάθμη διεγείρετι το άτομο το δρογόνο. Μονάδες 4. Ν ποογίσετε τον όγο. β 7

8 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ. Ν ποδείξετε ότι Κτε Ε, όπο Ε η ενέργει το τόμο το δρογόνο στη 9 θεμειώδη κτάστση. 4. Ν ποογίσετε την τάση V με την οποί επιτχύνθηκε το ηεκτρόνιο. τε 5. Ν ποογίσετε τον όγο όπο τε το μέτρο της τχύτητς το ηεκτρονίο πο σγκρούστηκε με το άτομο το δρογόνο μετά την κρούση κι το μέτρο της τχύτητς το ηεκτρονίο το τόμο το δρογόνο στην ρχική διεγερμένη κτάστση. Μονάδες 6 ίνετι Ε-,6V. ΠΝΤΗΣΗ. πό τη σνθήκη κβάντωσης της στροφορμής έχομε: L h (L h) L h h h L L L h. Το ηεκτρόνιο βρίσκετι στη διεγερμένη στάθμη με κι θ επνέθει στη θεμειώδη με άμτ, ώστε ν προκύψον τ δύο φωτόνι με μήκη κύμτος κι β. h φού <β κι Εφhf ή Ε φ, θ ισχύει Εφ()>Εφ(β), οπότε το φωτόνιο με προέρχετι πό την E ποδιέγερση πό τη στάθμη με στη στάθμη με κι το φωτόνιο με β πό την ποδιέγερση στην. Ισχύον οι σχέσεις: E h Ε,,,,... κι. E E Οπότε γι το ζητούμενο όγο έχομε: h E E E E E E 9 4 h E E E β β E E E 4 5E 6 E 4. Σύμφων με την..ε. γι την κρούση: Κ Κρχ Κτε Ε Κρχ Κτε Ε Ε Κ Ε Ε i β f Κ E 9 E 9 E E E β β 5 7 E Κτε

9 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ 4. πό εκφώνηση 6 Κρχ Κτε Κ ( Ε ) Κ +,6V 9 9 Κ 7,6 K V ή Κ 4,V 9 Σνεπώς σύμφων με το Θ.Μ.Κ.Ε. θ έχομε Κ WFηΚ V4,V V V 4,Volt 5. Το ηεκτρόνιο βήμ μετά την κρούση έχει κινητική ενέργει: 6 Ε 6 Ε Κτε Ε m τε Ε τε τε, m 9 m ά Ε k, οπότε r 6 τε ( k ) τε k () 9m r 9m r ι το δέσμιο - στη στάθμη με (άτομο Η) ισχύον: r r,,,... r r F Fκεν k m k r r mr k m 9r () ιιρώντς κτά μέη τις () κι () k 9mr k m 9r τε τε ΞΙΟΛΟΗΣΗ Τ σημερινά θέμτ Φσικής ενικής Πιδείς είνι διτπωμέν με σφήνει κι κύπτον ερύ φάσμ της εξετστές ύης. Τ θεωρητικά θέμτ κι πιτούσν πό τος ποψηφίος κρίως δντότητ νπργωγής. Τ προβήμτ κι κρίως το θέμ πιτούσν σνθετική ικνότητ σε σνδσμό με άνεση στο χειρισμό βσικών μθημτικών εργείων. Σνεπώς τ σημερινά θέμτ είνι ποιοτικά, ά μπορούν ν ντιμετωπιστούν πό ένν κά προετοιμσμένο ποψήφιο. 9