ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Transcript

1 ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Θέµα : Α. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή: i. Το µήκος κύµατος της πράσινης ακτινοβολίας είναι µεγαλύτερο από το µήκος κύµατος της κίτρινης στο πρίσµα. Η γωνία εκτροπής του πράσινου φωτός είναι µικρότερη από τη γωνία εκτροπής του κίτρινου. i Ο δείκτης διάθλασης του πρίσµατος είναι µικρότερος για την πράσινη ακτινοβολία από ότι για την κίτρινη. iv. Η ταχύτητα διάδοσης του πράσινου φωτός είναι µικρότερη από ότι του κίτρινου στο ίδιο πρίσµα. Β. Σε έναν λαµπτήρα πυράκτωσης, η κανονική τάση λειτουργίας καθορίζεται: i. Από την πίεση του αδρανούς αερίου που περιέχει το γυάλινο περίβληµα. Από το ρεύµα που διαρρέει τον αγωγό, ώστε το νήµα βολφραµίου να θερµαίνεται στους 500 C. i Από την πυκνότητα των σπειρών του. iv. Από το ρεύµα που διαρρέει τον αγωγό, ώστε το νήµα βολφραµίου να θερµαίνεται στους 80 C. Γ. Ο χρόνος υποδιπλασιασµού ενός ραδιενεργού υλικού είναι 900se. Μετά από 500se το κλάσµα του υλικού που παραµένει αδιάσπαστο είναι: i. 9 i iv.. Άτοµα υδρογόνου που αρχικά ήταν στη θεµελιώδη κατάσταση Ε.e διεγείρονται και πηγαίνουν στην ενεργειακή κατάσταση n. Κατά την αποδιέγερσή τους, στο φάσµα εκποµπής εµφανίζονται έξι () γραµµές. Για τις συχνότητες αυτών των ακτινοβολιών ισχύει: i. f <f <f <f <f <f f <f <f <f <f <f i f <f <f <f <f <f Ε. Ενας πυρήνας A Z X µετά από ποιά σειρά α και β διασπάσεων µετατρέπεται σε ισότοπο πυρήνα A 8 Z X. i. α και β διασπάσεις α και β διασπάσεις i α και β διασπάσεις iv. α και β διασπάσεις

2 Α. iv B. ii Γ. iii. iii Ε. i Θέµα : Α. Σε ένα σωλήνα παραγωγής ακτίνωνx το ελάχιστο µήκος κύµατος λin µειώθηκε κατά 0%. Τότε η τάση µεταξύ ανόδου καθόδου: i. Αυξήθηκε κατά τα της αρχικής τιµής. Αυξήθηκε κατά τα της αρχικής τιµής. i Αυξήθηκε κατά τα 0% της αρχικής τιµής. Να δικαιοληγηθεί η απάντησή σας. (Μονάδες 0) Β. Να συµπληρωθούν τα κενά στις παρακάτω πυρηνικές αντιδράσεις: * i. Rn Rn U Th He i C N e e (Μονάδες 7) Γ. Οι ψαράδες που επιδίδονται στην υποβρύχια αλιεία και φορούν µάσκα µε γυάλινο παράθυρο, νοµίζουν ότι τα παρατηρούµενα αντικείµενα βρίσκονται: i. Πιο µακριά από την πραγµατική τους θέση. Πλησιέστερα της πραγµατικής τους θέσης. i Στην πραγµατική τους θέση. Να δικαιολογηθεί η απάντησή σας. (Μονάδες 8) Α.i λ λ 0 00 h h 0 00 λ λ () 0 00 λ. 0 h ()

3 ( ) ( ) h 0 h 0 0 Β.i. * 8 Rn 8 Rn U Th γ He i C N e 7 e Γ. Οι ψαράδες παρατηρούν τα ψάρια κοιτώντας από το γυαλί της µάσκας τους προς το νερό, δηλαδή από πυκνότερο σε αραιότερο οπτικό µέσο. Συνεπώς οι ακτίνες αποµακρύνονται από την κάθετο της διαχωριστικής επιφάνειας και πλησιάζουν προς τη διαχωριστική επιφάνεια. ηλαδή πλησιάζουν προς το γυαλί της µάσκας του ψαρά και φαινοµενικά το ψάρια είναι πλησιέστερα από την πραγµατική τους θέση. Θέµα : Oταν το άτοµο του υδρογόνου βρεθεί σε διεγερµένη κατάσταση E n, η ακτίνα της τροχιάς του ηλεκτρονίου είναι 8, Αν είναι γνωστό ότι η ενέργεια του ατόµου στη θεµελιώδη κατάσταση είναι E,e και η ακτίνα του ηλεκτρονίου του ατόµου στην κατάσταση αυτή είναι r 0,5 0 0, να υπολογίστε : i. τον κβαντικό αριθµό που χαρακτηρίζει αυτή τη διεγερµένη κατάσταση (Μονάδες ) την δυναµική ενέργεια του ηλεκτρονίου σε αυτή τη διεγερµένη κατάσταση i το µήκος κύµατος του φωτονίου που θα εκπέµψει το άτοµο όταν αποδιεγερθεί µε ένα άλµα στη θεµελιώδη κατάσταση. Σε ποιά κατηγορία ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολία ανήκει αυτό το µήκος κύµατος iv. την ελάχιστη τάση µε την οποία πρέπει να επιταχύνουµε ηλεκτρόνια, ώστε κατά την κρούση τους να προκαλέσουν τον ιονισµό αυτού του ατόµου από την θεµελιώδη κατάσταση v. αν η ενέργεια που απορροφά το άτοµο είναι κατά 5% µικρότερη από αυτή που υπολογίσατε στο ερώτηµα (δ) σε ποιά διεγερµένη κατάσταση θα βρεθεί το άτοµο ; ίνονται: h, 0 J s, 0 8 /se (Μονάδες 7) i. 0 0 rn 8,8 0, r 0,5 0 rn rn n r n n n r

4 Γνωρίζουµε ότι : E E, e U E U U U 8 8 i U,7 e E 5 E h E E h f E h f h λ λ 5 E 8, 0 0 λ 9 5,, 0 λ 7 λ 0,975 0 λ 97,5 n (Υπεριώδης Ακτινοβολία) 8, 0, 0 9 iv. Η ενέργεια ιονισµού του ατόµου του υδρογόνου από την θεµελιώδη κατάσταση είναι Ε ιον. Ε Ε 0,e Ε ιον.,e. Εποµένως πρέπει τα επιταχυνόµενα ηλεκτρόνια να έχουν ενέργεια τουλάχιστον,e, ώστε κατά την κρούση τους µε τα άτοµα να προκαλέσουν ιονισµό. Αρα e,e, η ελάχιστη τάση µε την οποία θα επιταχυνθούν τα ηλεκτρόνια. v. Αν η ενέργεια που απορροφά το άτοµο είναι : 5 Eαπορ.,e e Eαπορ. 0,e 00 τότε E n Ε Ε απορ.,e 0,e,e E n,e E και n n Αρα το άτοµο θα βρεθεί στη δεύτερη διεγερµένη κατάσταση. E Θέµα : n Στρώµα λαδιού δείκτη διάθλασης n, και πάχους d βρίσκεται πάνω από ένα στρώµα νερού µε δείκτη διάθλασης n, και πάχους d 0. H ακτινοβολία προσπίπτει κάθετα και διαπερνά τα δύο στρώµατα. i. Να βρεθεί η χρονική καθυστέρηση της ακτινοβολίας. (Μονάδες ) Να βρεθεί τι δείκτη διάθλασης θα έπρεπε να έχει ένα διαφανές υλικό πάχους d που θα βρισκόταν στη θέση του νερού, ώστε η ακτινοβολία να διαπερνούσε και το λάδι και το διαφανές υλικό σε ίσους χρόνους. (Μονάδες ) ίνεται : 0 8 /se n d n d

5 d d n i. Οταν η ακτινοβολία διέρχεται µέσα από το στρώµα λαδιού ισχύει t () t d d n Οταν η ακτινοβολία διέρχεται µέσα από το στρώµα νερού ισχύει t () t Ο συνολικός χρόνος που απαιτείται για να διαπεράσει και τα δύο στρώµατα είναι (),() d n d n 0 t t t t t, 0 se Ο χρόνος που απαιτείται για να διαπεράσει η ακτινοβολία µία απόσταση d d d d 0 στον αέρα είναι t t 0 se Η χρονική καθυστέρηση είναι t t 0 9, 0 se. Για να περάσει η ακτινοβολία από το στρώµα λαδιού πάχους d απαιτείται χρόνος d n t () Για να περάσει από το στρώµα πάχους d και δείκτη διάθλασης n απαιτείται χρόνος d n t () Επειδή η ακτινοβολία διέρχεται από τα δύο στρώµατα σε ίσους χρόνους, (), () d n d n t t n,0