Deck 28: Quantum Physics

ملء الشاشة (f)
exit full mode
سؤال
The probability of finding a particle with wave function ψ\psi in an interval Δx\Delta x is given by

A) ψ2(Δx)2\left|\psi^{2}\right|(\Delta x)^{2} .
B) ψΔx\psi \Delta \mathrm{x} .
C) ψ(Δx)2|\psi|(\Delta x)^{2} .
D) ψ\psi .
E) ψ2Δx\left|\psi^{2}\right| \Delta \mathrm{x} .
استخدم زر المسافة أو
up arrow
down arrow
لقلب البطاقة.
سؤال
What is the de Broglie wavelength of an electron with kinetic energy 1.60×1015 J1.60 \times 10^{-15} \mathrm{~J} ?

A) 1.20fm1.20 \mathrm{fm}
B) 12.3pm12.3 \mathrm{pm}
C) 13.7pm13.7 \mathrm{pm}
D) 61.2 nm61.2 \mathrm{~nm}
E) 612 nm612 \mathrm{~nm}
سؤال
What is the energy of a photon that has the same wavelength as an electron with kinetic energy 1.60×10151.60 \times 10^{-15} J\mathrm{J} ?

A) 6.77keV6.77 \mathrm{keV}
B) 5.53keV5.53 \mathrm{keV}
C) 55.3keV55.3 \mathrm{keV}
D) 10.0keV10.0 \mathrm{keV}
E) 101keV101 \mathrm{keV}
سؤال
What is the de Broglie wavelength of a neutron with kinetic energy 44.0keV44.0 \mathrm{keV} ? The mass of a neutron is 939.6 MeV/c2\mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2} .

A) 2.83pm2.83 \mathrm{pm}
B) 5.11pm5.11 \mathrm{pm}
C) 56.4pm56.4 \mathrm{pm}
D) 0.166pm0.166 \mathrm{pm}
E) 0.136pm0.136 \mathrm{pm}
سؤال
In the Bohr model of the hydrogen atom, how is the circumference CnC_{n} of the nth n^{\text {th }} orbit of the electron related to the de Broglie wavelength λn\lambda_{\mathrm{n}} of the electron?

A) λn=Cn/n\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}} / \mathrm{n}
B) λn=Cn/2π\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}} / 2 \pi
C) λn=nCn\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{nC}_{\mathrm{n}}
D) λn=Cn/n2\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}} / \mathrm{n}^{2}
E) λn=Cn\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}}
سؤال
What accelerating potential in an electron microscope would give electrons a wavelength 1.00×1010 m1.00 \times 10^{-10} \mathrm{~m} ?

A) 37.5 V37.5 \mathrm{~V}
B) 75.0 V75.0 \mathrm{~V}
C) 300 V300 \mathrm{~V}
D) 150 V150 \mathrm{~V}
سؤال
Using the energy-time version of the uncertainty principle, estimate the uncertainty in the energy of a state with lifetime of 109 s10^{-9} \mathrm{~s} .

A) 102eV10^{-2} \mathrm{eV}
B) 107eV10^{-7} \mathrm{eV}
C) 1015eV10^{-15} \mathrm{eV}
D) 1012eV10^{-12} \mathrm{eV}
E) 1018eV10^{-18} \mathrm{eV}
سؤال
If light of wavelength 600 nm600 \mathrm{~nm} is used to locate an electron to within one wavelength of the light, what is the minimum uncertainty in the electron's momentum?

A) 1.8×1032 kgm/s1.8 \times 10^{-32} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
B) 1.8×1028 kgm/s1.8 \times 10^{-28} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
C) 8.8×1029 kgm/s8.8 \times 10^{-29} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
D) 1.1×1027 kgm/s1.1 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
E) 1.2×1032 kgm/s1.2 \times 10^{-32} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
سؤال
If a particle in a box has a ground-state energy of 10.0eV10.0 \mathrm{eV} , what is the energy of the fourth excited state?

A) 250eV250 \mathrm{eV}
B) 160eV160 \mathrm{eV}
C) 50.0eV50.0 \mathrm{eV}
D) 20.0eV20.0 \mathrm{eV}
E) 40.0eV40.0 \mathrm{eV}
سؤال
Which one of the following is true?

A) The electron spin quantum number can take on any one of four different values.
B) The principal quantum number of the electron in a hydrogen atom does not affect its energy.
C) The principal quantum number of an electron in the ground state is zero.
D) The orbital angular momentum quantum number of an electron state is always less than the principal quantum number.
سؤال
For an orbital angular momentum quantum number of 4 , what is the magnitude of the orbital angular momentum?

A) 33 \hbar
B) 201/2201 / 2 \hbar
C) 61/261 / 2 \hbar
D) 44 \hbar
E) 121/212^{1 / 2 \hbar}
سؤال
Except for helium, the outer subshell of a noble gas has what electronic configuration?

A) d10\mathrm{d} 10
B) p6p^{6}
C) p2\mathrm{p}^{2}
D) s1p4\mathrm{s}^{1} \mathrm{p}^{4}
E) s2s^{2}
سؤال
The configuration 1 s22 s22p63 s23p11 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{~s} 22 \mathrm{p} 63 \mathrm{~s} 23 \mathrm{p} 1 is for what element?

A) B
B) Ne\mathrm{Ne}
C) Al\mathrm{Al}
D) Cr\mathrm{Cr}
E) F\mathrm{F}
سؤال
The Pauli exclusion principle

A) means that no two electrons in an atom can have the same orbit.
B) excludes electrons from atomic nuclei.
C) excludes protons from electron orbits.
D) implies that no two electrons in an atom can have identical sets of quantum numbers.
سؤال
What is the approximate average thermal energy of an electron in a solid at room temperature?

A) 0.00
B) 0.0010eV0.0010 \mathrm{eV}
C) 0.025eV0.025 \mathrm{eV}
D) 1.0keV1.0 \mathrm{keV}
E) 27eV27 \mathrm{eV}
سؤال
A carbon dioxide laser emits photons of 10.6μm10.6 \mu \mathrm{m} wavelength. How many photons per second are emitted by a 10.0 kWCO210.0 \mathrm{~kW} \mathrm{CO} 2 laser?

A) 5.34×10235.34 \times 1023
B) 6.20×10236.20 \times 1023
C) 4.27×10214.27 \times 10^{21}
D) 5.39×10305.39 \times 1030
E) 3.17×10183.17 \times 1018
سؤال
A baseball has a mass of 0.15 kg0.15 \mathrm{~kg} . If pitched at 40.0 m/s40.0 \mathrm{~m} / \mathrm{s} with a relative uncertainty of 1%1 \% , how uncertain is its position?

A) 1.1×1032 m1.1 \times 10^{-32} \mathrm{~m}
B) 1.8×1033 m1.8 \times 10^{-33} \mathrm{~m}
C) 1.1×1034 m1.1 \times 10^{-34} \mathrm{~m}
D) 8.8×1034 m8.8 \times 10^{-34} \mathrm{~m}
سؤال
The uncertainty in the position of a proton is 250pm250 \mathrm{pm} . Estimate the kinetic energy of the proton.

A) 0.013eV0.013 \mathrm{eV}
B) 1.3×1023eV1.3 \times 10^{-23} \mathrm{eV}
C) 0.24eV0.24 \mathrm{eV}
D) 100MeV100 \mathrm{MeV}
E) 8.3×105eV8.3 \times 10^{-5} \mathrm{eV}
سؤال
The uncertainty in the position of a proton is 250pm250 \mathrm{pm} . Estimate the velocity of the proton.

A) 130 m/s130 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
B) 0.01 m/s0.01 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
C) 1.6 m/s1.6 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
D) 1.3×105 m/s1.3 \times 10^{5} \mathrm{~m} / \mathrm{s}
E) 1.6×103 m/s1.6 \times 10^{3} \mathrm{~m} / \mathrm{s}
سؤال
A beam of neutrons (m=939.6MeV/c2\left(m=939.6 \mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2}\right. ) of momentum 12keV/c12 \mathrm{keV} / \mathrm{c} is passed through a single slit of width 0.1 nm\mathrm{nm} . As a result of this, the neutron beam acquires an uncertainty in the component of the momentum that is transverse to the beam direction. The distance between the slit and a screen onto which the neutrons are projected is 1.5 m1.5 \mathrm{~m} . Using the uncertainty principle, estimate the expected width of the neutron distribution on the screen.

A) 0.1 mm0.1 \mathrm{~mm}
B) 5 m5 \mathrm{~m}
C) 50 cm50 \mathrm{~cm}
D) 1 cm1 \mathrm{~cm}
سؤال
For the first excited state (n=2)(n=2) of the particle in a box of width L\mathrm{L} , what is the approximate uncertainty in momentum?

A) 3 h/L3 \mathrm{~h} / \mathrm{L}
B) h/2 L\mathrm{h} / 2 \mathrm{~L}
C) h/L\mathrm{h} / \mathrm{L}
D) 2 h/L2 \mathrm{~h} / \mathrm{L}
سؤال
How many electron states in the H\mathrm{H} atom have n=4\mathrm{n}=4 and l=2\mathrm{l}=2 ?

A) 10
B) 9
C) 6
D) 3
E) 5
F) 18
فتح الحزمة
قم بالتسجيل لفتح البطاقات في هذه المجموعة!
Unlock Deck
Unlock Deck
1/22
auto play flashcards
العب
simple tutorial
ملء الشاشة (f)
exit full mode
Deck 28: Quantum Physics
1
The probability of finding a particle with wave function ψ\psi in an interval Δx\Delta x is given by

A) ψ2(Δx)2\left|\psi^{2}\right|(\Delta x)^{2} .
B) ψΔx\psi \Delta \mathrm{x} .
C) ψ(Δx)2|\psi|(\Delta x)^{2} .
D) ψ\psi .
E) ψ2Δx\left|\psi^{2}\right| \Delta \mathrm{x} .
ψ2Δx\left|\psi^{2}\right| \Delta \mathrm{x} .
2
What is the de Broglie wavelength of an electron with kinetic energy 1.60×1015 J1.60 \times 10^{-15} \mathrm{~J} ?

A) 1.20fm1.20 \mathrm{fm}
B) 12.3pm12.3 \mathrm{pm}
C) 13.7pm13.7 \mathrm{pm}
D) 61.2 nm61.2 \mathrm{~nm}
E) 612 nm612 \mathrm{~nm}
12.3pm12.3 \mathrm{pm}
3
What is the energy of a photon that has the same wavelength as an electron with kinetic energy 1.60×10151.60 \times 10^{-15} J\mathrm{J} ?

A) 6.77keV6.77 \mathrm{keV}
B) 5.53keV5.53 \mathrm{keV}
C) 55.3keV55.3 \mathrm{keV}
D) 10.0keV10.0 \mathrm{keV}
E) 101keV101 \mathrm{keV}
101keV101 \mathrm{keV}
4
What is the de Broglie wavelength of a neutron with kinetic energy 44.0keV44.0 \mathrm{keV} ? The mass of a neutron is 939.6 MeV/c2\mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2} .

A) 2.83pm2.83 \mathrm{pm}
B) 5.11pm5.11 \mathrm{pm}
C) 56.4pm56.4 \mathrm{pm}
D) 0.166pm0.166 \mathrm{pm}
E) 0.136pm0.136 \mathrm{pm}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
5
In the Bohr model of the hydrogen atom, how is the circumference CnC_{n} of the nth n^{\text {th }} orbit of the electron related to the de Broglie wavelength λn\lambda_{\mathrm{n}} of the electron?

A) λn=Cn/n\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}} / \mathrm{n}
B) λn=Cn/2π\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}} / 2 \pi
C) λn=nCn\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{nC}_{\mathrm{n}}
D) λn=Cn/n2\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}} / \mathrm{n}^{2}
E) λn=Cn\lambda_{\mathrm{n}}=\mathrm{C}_{\mathrm{n}}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
6
What accelerating potential in an electron microscope would give electrons a wavelength 1.00×1010 m1.00 \times 10^{-10} \mathrm{~m} ?

A) 37.5 V37.5 \mathrm{~V}
B) 75.0 V75.0 \mathrm{~V}
C) 300 V300 \mathrm{~V}
D) 150 V150 \mathrm{~V}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
7
Using the energy-time version of the uncertainty principle, estimate the uncertainty in the energy of a state with lifetime of 109 s10^{-9} \mathrm{~s} .

A) 102eV10^{-2} \mathrm{eV}
B) 107eV10^{-7} \mathrm{eV}
C) 1015eV10^{-15} \mathrm{eV}
D) 1012eV10^{-12} \mathrm{eV}
E) 1018eV10^{-18} \mathrm{eV}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
8
If light of wavelength 600 nm600 \mathrm{~nm} is used to locate an electron to within one wavelength of the light, what is the minimum uncertainty in the electron's momentum?

A) 1.8×1032 kgm/s1.8 \times 10^{-32} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
B) 1.8×1028 kgm/s1.8 \times 10^{-28} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
C) 8.8×1029 kgm/s8.8 \times 10^{-29} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
D) 1.1×1027 kgm/s1.1 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
E) 1.2×1032 kgm/s1.2 \times 10^{-32} \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
9
If a particle in a box has a ground-state energy of 10.0eV10.0 \mathrm{eV} , what is the energy of the fourth excited state?

A) 250eV250 \mathrm{eV}
B) 160eV160 \mathrm{eV}
C) 50.0eV50.0 \mathrm{eV}
D) 20.0eV20.0 \mathrm{eV}
E) 40.0eV40.0 \mathrm{eV}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
10
Which one of the following is true?

A) The electron spin quantum number can take on any one of four different values.
B) The principal quantum number of the electron in a hydrogen atom does not affect its energy.
C) The principal quantum number of an electron in the ground state is zero.
D) The orbital angular momentum quantum number of an electron state is always less than the principal quantum number.
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
11
For an orbital angular momentum quantum number of 4 , what is the magnitude of the orbital angular momentum?

A) 33 \hbar
B) 201/2201 / 2 \hbar
C) 61/261 / 2 \hbar
D) 44 \hbar
E) 121/212^{1 / 2 \hbar}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
12
Except for helium, the outer subshell of a noble gas has what electronic configuration?

A) d10\mathrm{d} 10
B) p6p^{6}
C) p2\mathrm{p}^{2}
D) s1p4\mathrm{s}^{1} \mathrm{p}^{4}
E) s2s^{2}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
13
The configuration 1 s22 s22p63 s23p11 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{~s} 22 \mathrm{p} 63 \mathrm{~s} 23 \mathrm{p} 1 is for what element?

A) B
B) Ne\mathrm{Ne}
C) Al\mathrm{Al}
D) Cr\mathrm{Cr}
E) F\mathrm{F}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
14
The Pauli exclusion principle

A) means that no two electrons in an atom can have the same orbit.
B) excludes electrons from atomic nuclei.
C) excludes protons from electron orbits.
D) implies that no two electrons in an atom can have identical sets of quantum numbers.
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
15
What is the approximate average thermal energy of an electron in a solid at room temperature?

A) 0.00
B) 0.0010eV0.0010 \mathrm{eV}
C) 0.025eV0.025 \mathrm{eV}
D) 1.0keV1.0 \mathrm{keV}
E) 27eV27 \mathrm{eV}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
16
A carbon dioxide laser emits photons of 10.6μm10.6 \mu \mathrm{m} wavelength. How many photons per second are emitted by a 10.0 kWCO210.0 \mathrm{~kW} \mathrm{CO} 2 laser?

A) 5.34×10235.34 \times 1023
B) 6.20×10236.20 \times 1023
C) 4.27×10214.27 \times 10^{21}
D) 5.39×10305.39 \times 1030
E) 3.17×10183.17 \times 1018
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
17
A baseball has a mass of 0.15 kg0.15 \mathrm{~kg} . If pitched at 40.0 m/s40.0 \mathrm{~m} / \mathrm{s} with a relative uncertainty of 1%1 \% , how uncertain is its position?

A) 1.1×1032 m1.1 \times 10^{-32} \mathrm{~m}
B) 1.8×1033 m1.8 \times 10^{-33} \mathrm{~m}
C) 1.1×1034 m1.1 \times 10^{-34} \mathrm{~m}
D) 8.8×1034 m8.8 \times 10^{-34} \mathrm{~m}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
18
The uncertainty in the position of a proton is 250pm250 \mathrm{pm} . Estimate the kinetic energy of the proton.

A) 0.013eV0.013 \mathrm{eV}
B) 1.3×1023eV1.3 \times 10^{-23} \mathrm{eV}
C) 0.24eV0.24 \mathrm{eV}
D) 100MeV100 \mathrm{MeV}
E) 8.3×105eV8.3 \times 10^{-5} \mathrm{eV}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
19
The uncertainty in the position of a proton is 250pm250 \mathrm{pm} . Estimate the velocity of the proton.

A) 130 m/s130 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
B) 0.01 m/s0.01 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
C) 1.6 m/s1.6 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
D) 1.3×105 m/s1.3 \times 10^{5} \mathrm{~m} / \mathrm{s}
E) 1.6×103 m/s1.6 \times 10^{3} \mathrm{~m} / \mathrm{s}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
20
A beam of neutrons (m=939.6MeV/c2\left(m=939.6 \mathrm{MeV} / \mathrm{c}^{2}\right. ) of momentum 12keV/c12 \mathrm{keV} / \mathrm{c} is passed through a single slit of width 0.1 nm\mathrm{nm} . As a result of this, the neutron beam acquires an uncertainty in the component of the momentum that is transverse to the beam direction. The distance between the slit and a screen onto which the neutrons are projected is 1.5 m1.5 \mathrm{~m} . Using the uncertainty principle, estimate the expected width of the neutron distribution on the screen.

A) 0.1 mm0.1 \mathrm{~mm}
B) 5 m5 \mathrm{~m}
C) 50 cm50 \mathrm{~cm}
D) 1 cm1 \mathrm{~cm}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
21
For the first excited state (n=2)(n=2) of the particle in a box of width L\mathrm{L} , what is the approximate uncertainty in momentum?

A) 3 h/L3 \mathrm{~h} / \mathrm{L}
B) h/2 L\mathrm{h} / 2 \mathrm{~L}
C) h/L\mathrm{h} / \mathrm{L}
D) 2 h/L2 \mathrm{~h} / \mathrm{L}
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
22
How many electron states in the H\mathrm{H} atom have n=4\mathrm{n}=4 and l=2\mathrm{l}=2 ?

A) 10
B) 9
C) 6
D) 3
E) 5
F) 18
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
locked card icon
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 22 في هذه المجموعة.