ΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ-ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΧΙΛΙΑΔΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΦΥΣΙΚΩΝ (ΒΑΣΙΚΟ+ΣΥΝΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ) ΠΟΥ ΔΙΑΘΕΤΟΥΜΕ ΚΑΙ ΠΟΥ ΑΝΟΙΓΟΥΝ ΤΟ ΔΡΟΜΟ ΓΙΑ ΤΟΝ ΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΩΝ ΥΠΟΨΗΦΙΩΝ ΜΑΣ ΣΤΟ ΔΗΜΟΣΙΟ Υπό Γεωργίου Κολλίντζα 1. Tο πιο συνηθισμένο ισότοπο του σιδήρου έχει μαζικό αριθμό Α=56. Η ακτίνα, η μάζα και η πυκνότητά του κατά προσέγγιση είναι αντίστοιχα α. 3,6.10-10 m και 9,4.10-26 kg και 2,3.10 17 kgm -3 β. 4,6.10-18 m και 9,1.10-29 kg και 6,3.10 17 kgm -3 γ. 4,6.10-15 m και 9,4.10-26 kg και 2,3.10 17 kgm -3 δ. 4,6.10-15 m και 9,4.10-26 kg και 1,7.10 17 kgm -3 2. Η παραγωγή ζεύγους ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου από φωτόνιο (γ e - +e + ) α. είναι αδύνατη στο κενό β. συμβαίνει πάντα
γ. συμβαίνει μόνο στο κενό δ. δε συμβαίνει ποτέ 3. Ποια από τις ακόλουθες διαδικασίες επιτρέπεται ; α. n p+γ β. p e + +γ γ. p π + +γ δ. p+n π - +π 0 4. Ποια από τις αλληλεπιδράσεις είναι ασθενής; α. π 0 2γ β. Σ 0 Λ+γ γ. Κ - π - +π 0 δ. e + +e - 2γ 5. Άτομα υδρογόνου εισάγονται σε μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τesla. Η ενεργειακή διαφορά μεταξύ των δύο κατάστάσεων με το πυρηνικό spin ομοπαράλληλο και αντιπαράλληλο στο πεδίο (αγνοώντας το spin του ηλεκτρονίου) είναι α. 5,34.10-26 Joule β. 5,34.10-23 Joule γ. 1,34.10-26 Joule δ. 5,34.10-16 Joule 6. Η ενέργεια της αλληλεπίδρασης ενός σωματιδίου με spin s και μαγνητικής διπολικής ροπής λόγω spin μ, με ένα μαγνητικό πεδίο Β δίνεται από τη σχέση: α. μβ β. -μβ γ. -sμβ δ. μβ 7. Η τετραορμή α. δε διατηρείται στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις β. διατηρειται μόνο στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις γ. δε διατηρείται στις ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις δ. διατηρείται πάντα 2
8. Η στροφορμή α. δε διατηρείται στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις β. διατηρειται μόνο στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις γ. δε διατηρείται στις ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις δ. διατηρείται πάντα 9. Ο βαρυονικός αριθμός α. διατηρείται πάντα -- β. δε διατηρείται στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις γ. δε διατηρείται στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις δ. δε διατηρείται στις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις 10. Ο λεπτονικός αριθμός α. διατηρείται πάντα β. δε διατηρείται στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις γ. δε διατηρείται στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις δ. δε διατηρείται στις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις 11. Η ολική ενέργεια σύνδεσης για έναν πυρήνα (p: πρωτόνιο, n: νετρόνιο και Μ: μάζα πυρήνα) είναι α. (Ζm p +Νm n +M)c 2 β. (Ζm p +Νm n -M)c 2 γ. (Ζm p -Νm n -M)c 2 δ. (Ζm p -Νm n -M)c 2 12. Σύμφωνα με το πρότυπο της υγρής σταγόνας η ενέργεια σύνδεσης για έναν πυρήνα μαζικού αριθμού Α δίνεται από την έκφραση c 1 A-c 2 A 2/3 -c 3 Z(Z-1)A -1/3 -c 4 (A-2Z) 2 A -1. Tα επιφανειακά νουκλεόνια του πυρήνα συγκρατούνται χαλαρότερα από αυτά στο εσωτερικό του. Ποιος από τους τέσσερεις παραπάνω όρους του αθροίσματος δηλώνει κάτι τέτοιο; α. ο πρώτος β. ο δεύτερος γ. ο τρίτος δ. ο τέταρτος 13. Σε ένα διηλεκτρικό υλικό με δείκτη διάθλασης n τρέχει φορτισμένο σωματίδιο υψηλής ενέργειας με ταχύτητα u (β=u/c). α. θα παρατηρηθεί ακτινοβολία Cherenkov 3
β. μπορεί υπο προυποθέσεις να παραχθεί ακτινοβολία Cherenkov γ. θα παρατηρηθούν ακτίνες Χ δ. ενδέχεται να παρατηρηθούν ακτίνες Χ 14. Σε ένα διηλεκτρικό υλικό με δείκτη διάθλασης n τρέχει φορτισμένο σωματίδιο υψηλής ενέργειας με ταχύτητα u (β=u/c). Για να παρατηρηθεί ακτινοβολία Cherenkov πρέπει να ικανοποιείται η συνθήκη α. βn>1 β. β>n γ. n>β δ. 1>βn 15. Η ακτινοβολία Cherenkov α. είναι σύμφωνη ακτινοβολία που εκπέμπεται όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο διέρχεται από διηλεκτρικό υλικό β. είναι ακτινοβολία που εκπέμπεται υπο συνθήκη όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο διέρχεται από διηλεκτρικό υλικό γ. είναι ακτινοβολία που εκπέμπεται όταν ένα υψηλής ενέργειας φορτισμένο σωματίδιο διέρχεται από διηλεκτρικό υλικό δ. είναι σύμφωνη ακτινοβολία που εκπέμπεται υπο συνθήκη όταν ένα υψηλής ενέργειας φορτισμένο σωματίδιο διέρχεται από διηλεκτρικό υλικό 16. Το κοινό ισότοπο του σιδήρου είναι το 56 26 Fe. Η μάζα του ουδέτερου ατόμου έχει βρεθεί ότι είναι 55,934939u. Ποιο το έλλειμμα μάζας; α. 0,19564u β. 0,05897u γ. 0,76941u δ. 0,52859u 17. Η μάζα του ραδίου ( 226 88 Ra), του ραδονίου ( 222 86 Rn) και του ηλίου ( 4 2 He) είναι αντίστοιχα (σε u): m(ra)=226,025403u, m(rn)=222,017571u και m(he)=4,002603u. H κινητική ενέργεια του εκπεμπόμενου σωματιδίου α είναι (1u=931,5MeV) α. 3,821 MeV β. 4,871 MeV γ. 1,871 MeV δ. 3,821 ev 4
18. Δίνονται οι μάζες m( 60 27 Co)=59,933820u και m( 60 28 Ni)=59,930788u. H ολική ενέργεια των προιόντων κατά τη διάσπαση β - είναι α. 3,47 MeV β. 1,36 MeV γ. 6,01 MeV δ. 2,82 ΜeV -- 19. To ραδιενεργό ισότοπο του 57 Co είναι ένας εκπομπός β - με χρόνο υποδιπλασιασμού 272 μέρες. Αν έχετε μια ραδιενεργό πηγή Co ενεργότητας 1μCurie, πόσους ραδιενεργούς πυρήνες περιέχει; α. 1,25.10 12 β. 3,41.10 12 γ. 9,08.10 6 δ. 2,37.10 10 20. Έστω σε ένα δείγμα υπάρχουν Ν ραδιενεργοί πυρήνες. Η ενεργότητα του δείγματος είναι α. dn/dt β. NdN/dt γ. d 2 N/dt 2 δ. dn/dt 21. H ενεργότητα του ατμοσφαιρικού άνθρακα που οφείλεται στην παρουσία του 14 C είναι περίπου 0,255 Bq (1Ci=3,7.10 10 Bq) ανά γραμμάριο άνθρακα. Τι κλάσμα των ατόμων είναι 14 C ; α. 1,81.10-6 β. 1,32.10-12 γ. 1,710-12 δ. 1,32.10-12 22. Ένα ηλεκτρόνιο e- και ένα μ+ σωμάτιο δέσμια εξ αιτίας της έλξης Coulomb απότελούν το mionium. Ποια από τις διασπάσεις δεν μπορεί να συμβεί α. (μ + e - ) 2γ β. (μ + e - ) ν e +ν μ γ. (μ + e - ) e + +e - +ν e +ν μ δ. e + +e - 2γ 23. Η σταθερά της λεπτής υφής είναι 5
α. e/π β. 2 e 4π γ. 2 e 4c δ. 2 e 2πc 24. Γιατί ο πυρήνας 82 208 Pb του μολύβδου είναι σταθερός; α. έχει άρτιο Ζ και Α β. δεν είναι μαγικός γ. τείνει πολύ να είναι μαγικός δ. είναι διπλά μαγικός 25. Το spin του πυρήνα 17 8 Ο είναι α. 1/2 β. 5/2 γ. 3/2 δ. 7/2 26. Δίνεται η πυρηνική αντίδραση 2 4 Ηe + 14 7 N -> 17 8 O + 1 1 H και οι μάζες m(he)=4,00260u, m(n)=14,00307u, m(o)=16,99913u και m(h)=1,00783u. Πόση είναι η ενέργεια της αντίδρασης αν (1u=931,5MeV); α. -1,20 ΜeV β. 3,57 MeV γ. -2,68 MeV δ. 1,74 MeV 27. Πόση μάζα ουρανίου ανά μονάδα χρόνου πρέπει να υποστεί σχάση για να παραχθούν 3000ΜWatt θερμικής ισχύος; α. 96 kg β. 48 kg γ. 37 mg δ. 78 Mg 28. Δύο δευτερόνια μαζας m(d)=2,01410u το καθένα συντήκονται και σχηματίζουν ένα πυρήνα 4 He 6
μάζας m(he)=4,00260u. Πόση ενέργεια εκλύεται αν (1u=931,5MeV) ; α. 19,3 ΜeV β. 23,8 MeV γ. 8,67 MeV δ. 15,67 MeV 29. H κυκλοτρονική (κυκλική) συχνότητα ένος φορτίου Q μάζας m σε μαγνητικό πεδίο Β είναι: α. QB/m β. Qm/B γ. QBm δ. Bm/Q 2 30. Πρωτόνιο με κινητική ενέργεια Κ συγκρούεται με άλλο πρωτόνιο μάζας m(p + ) που ηρεμεί με αποτέλεσμα την παραγωγή πιονίου το οποίο έχει μάζα m(π 0 ). Ποια είναι η ενέργεια κατωφλίου της διαδικασίας ; α. m(p + )c 2 +m(π 0 )/2m(p + )c 2 β. m(p + )c 2 +[2+m(π 0 )/2m(p + )]c 2 γ. m(p + )c 2 +m(π 0 )[2+m(π 0 )/2m(p + )]c 2 δ. m(π 0 )/2m(p + )c 2 7
Α Π Α Ν Τ Η Σ Ε Ι Σ 1 ου ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 1. γ 2. α 3. α 4. γ 5. α 6. δ 7. δ 8. δ 9. α 10. α 11. β 12. β 13. β 14. α 15. δ 16. δ 17. β 18. δ 19. α 20. δ 21. δ 22. γ 23. β 24. δ 25. β 26. α 27. γ 28. β 29. α 30. γ 8