Gagnrýnin hugsun

21.1 Planck og skammtaeðli ljóss

Spurning 1. Hvernig hefur hitastig áhrif á tíðni geislunar svarthlutar?

1. Tíðnin er óháð hitastigi.
2. Tíðnin eykst línulega með hitastigi.
3. Tíðnin eykst í hlutfalli við T².
4. Tíðnin eykst í hlutfalli við T⁴.

Spurning 2. Hvers vegna minnkar styrkurinn á línuriti svarthlutgeislunar eftir að hámarkstíðni er náð?

1. Eftir að hámarkstíðni er náð eru ljóseindirnar sem myndast við tiltekna tíðni of margar til að orkustyrkurinn geti haldið áfram að minnka.
2. Eftir að hámarkstíðni er náð eru ljóseindirnar sem myndast við tiltekna tíðni of fáar til að orkustyrkurinn geti haldið áfram að minnka.
3. Eftir að hámarkstíðni er náð eru ljóseindirnar sem myndast við tiltekna tíðni of margar til að orkustyrkurinn geti haldið áfram að aukast.
4. Eftir að hámarkstíðni er náð eru ljóseindirnar sem myndast við tiltekna tíðni of fáar til að orkustyrkurinn geti haldið áfram að aukast.

Spurning 3. Framköllunarstofur fyrir ljósmyndir nota yfirleitt rautt ljós svo starfsfólk geti séð án þess að skemma myndirnar í framköllun. Hvers vegna gæti það verið?

1. Rautt ljós ber með sér minni skaðlega orku en aðrar bylgjulengdir sýnilegs ljóss.
2. Rautt ljós ber með sér meiri orku en aðrar bylgjulengdir sýnilegs ljóss og getur farið í gegn án þess að valda skemmdum.
3. Hærri tíðni rauðs ljóss samanborið við annað sýnilegt ljós veldur færri titringum í myndunum sem eru í framköllun.
4. Styttri bylgjulengd rauðs ljóss samanborið við annað sýnilegt ljós veldur færri titringum í myndunum sem eru í framköllun.

Spurning 4. Hvers vegna er gert ráð fyrir að fullkominn gleypir ljóss, eins og svarthlutur, hljóti einnig að vera fullkominn ljósgeislandi hlutur?

1. Til að ná rafstöðujafnvægi við umhverfið.
2. Til að ná varmajafnvægi við umhverfið.
3. Til að ná vélrænu jafnvægi við umhverfið.
4. Til að ná efnajafnvægi við umhverfið.

21.2 Einstein og ljósröfun

Spurning 5. Ljósi er varpað á hálfleiðandi yfirborð. Ef styrknum er haldið föstum en tíðni ljóssins er aukin, hvað gerist?

1. Þegar tíðnin er aukin hætta rafeindir að losna frá yfirborðinu.
2. Þegar tíðnin er aukin byrja rafeindir að losna frá yfirborðinu.
3. Þegar tíðnin er aukin hefur það engin áhrif á rafeindirnar sem losna, því styrkurinn er sá sami.
4. Þegar tíðnin er aukin eykst losunarhraði rafeindanna.

Spurning 6. Hvers vegna skiptir máli að huga að efninu sem nota á við hönnun ljósmælis? Hafðu unna dæmið úr kaflahluta 21.2 til hliðsjónar.

1. Ljósmælir ætti að innihalda efni sem bregst aðeins við hátíðniljósi.
2. Ljósmælir ætti að innihalda efni sem bregst við lágtíðniljósi.
3. Ljósmælir ætti að innihalda efni sem hefur háa bindiorku.
4. Ljósmælir ætti að innihalda efni sem sýnir enga ljósröfun.

Spurning 7. Hvers vegna veldur of mikil útsetning fyrir útfjólubláu ljósi oft sólbruna þegar of mikil útsetning fyrir sýnilegu ljósi gerir það ekki? Þess vegna geturðu brunnið jafnvel á skýjuðum degi.

1. Útfjólublátt ljós ber með sér minni orku en sýnilegt ljós og getur smogið inn í líkama okkar.
2. Útfjólublátt ljós ber með sér meiri orku en sýnilegt ljós og getur því ekki rofið tengi á frumustigi.
3. Útfjólublátt ljós ber með sér meiri orku en sýnilegt ljós og getur rofið tengi á frumustigi.
4. Útfjólublátt ljós ber með sér minni orku en sýnilegt ljós og kemst ekki inn í mannslíkamann.

Spurning 8. Ef þú tekur upp málmstykki þar sem rafeindir eru frjálsar að hreyfast sem straumur og hristir það, detta engar rafeindir út. Ef þú hitar málminn geta rafeindir hins vegar losnað úr honum við hitun. Útskýrðu hvort tveggja með hliðsjón af magni og dreifingu orkunnar sem fylgir því að hrista hlutinn samanborið við að hita hann.

1. Varmaorka bætist við málminn með mun meiri hraða en orkan sem bætist við vegna hristings.
2. Varmaorka bætist við málminn með mun minni hraða en orkan sem bætist við vegna hristings.
3. Ef varmaorkan sem bætist við er minni en bindiorka rafeindanna geta þær losnað úr málminum við hitun.
4. Ef vélræna orkan sem bætist við er minni en bindiorka rafeindanna geta þær losnað úr málminum við hitun.

21.3 Tvíeðli ljóss

Spurning 9. Í mörgum stórsæjum árekstrum þarf verulegan varmaorkulið til að varðveita orku. Hvers vegna þarf engan slíkan lið í árekstrinum sem sýndur er á myndinni?

1. Myndin sýnir Rayleigh-dreifingu, þar sem allir liðir eru þegar varmalegs eðlis.
2. Myndin sýnir Compton-dreifingu, sem verður á sameindastigi þar sem öll varmaorka er til staðar sem hreyfiorka.
3. Myndin sýnir fullkomlega fjaðrandi árekstur og því þarf engan varmaorkulið.
4. Myndin sýnir Raman-dreifingu og því er öll varmaorka geymd sem titringur í ögnunum.

Spurning 10. Á hvaða sviði rafsegulrófsins eru ljóseindir áhrifaríkastar til að hraða sólsegli?

1. Útfjólubláir geislar.
2. Innrauðir geislar.
3. Röntgengeislar.
4. Gammageislar.

Spurning 11. Satt eða ósatt: Rafeindasmásjár geta greint myndir af smærri hlutum en ljóssmásjár geta greint.

1. Ósatt
2. Satt

Spurning 12. Hvernig breyttust athuganir á Compton-dreifingu ef útfjólublátt ljós væri notað í stað röntgengeisla?

1. Útfjólublátt ljós ber með sér minni orku en röntgengeislar. Þar af leiðandi væri auðveldara að greina Compton-dreifingu.
2. Útfjólublátt ljós ber með sér minni orku en röntgengeislar. Þar af leiðandi væri erfiðara að greina Compton-dreifingu.
3. Útfjólublátt ljós ber með sér meiri orku en röntgengeislar. Þar af leiðandi væri auðveldara að greina Compton-dreifingu.
4. Útfjólublátt ljós hefur meiri orku en röntgengeislar. Þar af leiðandi væri erfiðara að greina Compton-dreifingu.