Atomphysik lernen: Quizfragen und Übungen für Klasse 13

Question 1

Welche Aussage über das Lasersystem ist korrekt?

Accepted Answer

Laser emittieren Licht mit einer genau definierten Wellenlänge und Frequenz.

Answer

Laserstrahlen sind inkohärent und divergieren schnell.

Answer

Laser können nur im sichtbaren Bereich des Lichts emittieren.

Answer

Laser finden keine Anwendung in der Technik.

Question 2

Welches Teilchen spielt eine entscheidende Rolle bei der Kernspaltung?

Accepted Answer

Neutron

Answer

Proton

Answer

Elektron

Answer

Photon

Question 3

Welche Aussage zur Quantenmechanik ist korrekt?

Accepted Answer

Teilchen haben sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften.

Answer

Teilchen können gleichzeitig an mehreren Orten sein.

Answer

Der Zustand eines Teilchens ist vollständig deterministisch.

Question 4

Welches Orbital hat die niedrigste Energie?

Accepted Answer

1s

Answer

2p

Answer

3d

Answer

4f

Question 5

Welche Größe ist eine Einheit der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Hertz

Question 6

Welches Modell beschreibt die Struktur eines Atoms am zutreffendsten?

Accepted Answer

Bohrsches Atommodell

Answer

Rutherfordsches Atommodell

Answer

Thomsonsches Atommodell

Question 7

Welches der Folgenden ist ein quantisierter Energiezustand eines Atoms?

Accepted Answer

10 eV

Answer

2,5 J

Answer

500 nm

Question 8

Was ist der Unterschied zwischen einem angeregten Zustand und einem Grundzustand eines Atoms?

Accepted Answer

Angeregte Zustände weisen eine höhere Energie auf als Grundzustände.

Answer

Angeregte Zustände sind stabiler als Grundzustände.

Answer

Grundzustände weisen eine höhere Energie auf als angeregte Zustände.

Question 9

Welche der folgenden Wellenlängen entspricht dem Übergang eines Elektrons vom n=3-Zustand in den n=2-Zustand im Wasserstoffatom?

Accepted Answer

486 nm

Answer

656 nm

Answer

970 nm

Question 10

Welches der folgenden Elemente hat die Elektronenkonfiguration 1s²2s²2p⁶3s²?

Accepted Answer

Magnesium

Answer

Helium

Answer

Sauerstoff

Question 11

Was besagt das Pauli-Prinzip?

Accepted Answer

In einem Atom können sich keine zwei Elektronen im exakt gleichen Zustand befinden.

Answer

Die Energie eines Elektrons ist quantisiert.

Answer

Atome sind elektrisch neutral.

Question 12

Gemäß dem Bohrschen Atommodell befinden sich die Elektronen eines Atoms

Accepted Answer

auf festen Umlaufbahnen mit bestimmten Energiezuständen.

Answer

auf zufälligen Umlaufbahnen um den Kern.

Answer

auf ellipsenförmigen Bahnen mit variabler Exzentrizität.

Answer

auf parabelförmigen Bahnen, die sich mit der Zeit verändern.

Question 13

Welcher Begriff beschreibt den Zustand eines Elektrons mit der höchsten Energie im Atom?

Accepted Answer

Angeregter Zustand

Answer

Grundzustand

Answer

Ionisationszustand

Answer

Valenzzustand

Question 14

Welche Aussage zum Pauli-Exklusionsprinzip ist korrekt?

Accepted Answer

Es besagt, dass zwei Elektronen denselben Quantenzustand in demselben Atom nicht einnehmen können.

Answer

Es gilt nur für Elektronen in Atomen.

Answer

Es besagt, dass alle Elektronen eines Atoms denselben Energiezustand haben müssen.

Answer

Es hat keine Auswirkungen auf die chemischen Eigenschaften von Atomen.

Question 15

Welches Postulat der Quantenmechanik besagt, dass Teilchen Eigenschaften von sowohl Wellen als auch Teilchen besitzen können?

Accepted Answer

De-Broglie-Hypothese

Answer

Heisenberg'sche Unschärferelation

Answer

Schrödinger'sche Wellenfunktion

Answer

Bohr'sches Korrespondenzprinzip

Question 16

Welche Aussage zu Energiezuständen in Atomen ist korrekt?

Accepted Answer

Atome können nur bestimmte, diskrete Energiezustände einnehmen.

Answer

Die Energiezustände in Atomen sind kontinuierlich.

Answer

Elektronen können zwischen Energiezuständen wechseln, ohne Energie aufzunehmen oder abzugeben.

Answer

Die Energiezustände in Atomen hängen von der Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern ab.

Question 17

Welche Aussage zur Schrödinger-Gleichung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die zeitliche Entwicklung der Wellenfunktion eines Teilchens.

Answer

Sie kann nur für Teilchen mit bekanntem Impuls gelöst werden.

Answer

Sie ist eine nichtlineare partielle Differentialgleichung.

Answer

Sie gilt für alle möglichen Potentiale.

Question 18

Welche Aussage über das Wasserstoffatom ist falsch?

Accepted Answer

Seine Elektronen können sich auf beliebigen Bahnen um den Kern bewegen.

Answer

Es hat ein einzelnes Proton im Kern.

Answer

Es hat ein einzelnes Elektron.

Answer

Seine Energiezustände sind diskret.

Question 19

Welche Anwendung der Quantenmechanik nutzt den Tunneleffekt?

Accepted Answer

Rastertunnelmikroskop

Answer

Feldeffekttransistor

Answer

Laser

Answer

Kernspaltung

Question 20

Welches der folgenden ist KEIN Hauptniveau des Bohrschen Atommodells?

Accepted Answer

n = 5

Answer

n = 1

Answer

n = 2

Answer

n = 3

Question 21

Welchen Spin kann ein Elektron haben?

Accepted Answer

+1/2 oder -1/2

Answer

0

Answer

+1 oder -1

Answer

+2 oder -2

Question 22

Welches der folgenden ist ein NICHT-Isotop des Wasserstoffatoms?

Accepted Answer

Polonium

Answer

Deuterium

Answer

Helium

Answer

Tritium

Question 23

Welche der folgenden ist KEINE Anwendung der Atomphysik in der Medizin?

Accepted Answer

Ultraschall

Answer

Kernspinresonanztomographie

Answer

Röntgenstrahlen

Answer

Positronen-Emissions-Tomographie

Question 24

Welche Aussage beschreibt das Bohrsche Atommodell zutreffend?

Accepted Answer

Elektronen umkreisen den Atomkern auf festen Bahnen mit quantisierten Energien.

Answer

Elektronen bewegen sich willkürlich um den Atomkern mit durchgängigen Energiezuständen.

Answer

Protonen und Neutronen bilden den Atomkern, der von einer Elektronenwolke umgeben ist.

Answer

Atome bestehen aus unteilbaren Einheiten, die als Atome bezeichnet werden.

Question 25

Welches Phänomen liefert einen Beleg für die Quantenmechanik?

Accepted Answer

Der photoelektrische Effekt

Answer

Die Brownsche Bewegung

Answer

Die Newtonsche Gravitation

Answer

Die Relativitätstheorie

Question 26

Was ist der Spin eines Elektrons?

Accepted Answer

Eine intrinsische Eigenschaft, die nur ganzzahlige Vielfache von 1/2 annehmen kann

Answer

Eine kontinuierliche Eigenschaft, die jeden beliebigen Wert annehmen kann

Answer

Eine Eigenschaft, die Elektronen nur in bestimmten Materialien besitzen

Answer

Eine Eigenschaft, die Elektronen nur bei hohen Energien besitzen

Question 27

Welchen Energiezustand hat ein Elektron im Grundzustand eines Wasserstoffatoms?

Accepted Answer

-13,6 eV

Answer

-27,2 eV

Answer

0 eV

Answer

13,6 eV

Question 28

Welche Art von Spektrum entsteht durch die Lichtemission angeregter Wasserstoffatome?

Accepted Answer

Linienspektrum

Answer

Kontinuierliches Spektrum

Answer

Bandenspektrum

Answer

Kein Spektrum

Question 29

Was ist die Wellen-Teilchen-Dualität?

Accepted Answer

Materie kann sowohl als Welle als auch als Teilchen betrachtet werden

Answer

Materie ist ausschließlich eine Welle und niemals ein Teilchen

Answer

Materie ist ausschließlich ein Teilchen und niemals eine Welle

Answer

Die Wellen-Teilchen-Dualität gilt nur für Licht

Question 30

Welcher Versuch bestätigte die Wellen-Teilchen-Dualität von Elektronen?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment mit Elektronen

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Stern-Gerlach-Experiment

Question 31

Was besagt das Pauli-Ausschlussprinzip?

Accepted Answer

Zwei Elektronen können niemals denselben Quantenzustand einnehmen

Answer

Zwei Elektronen können denselben Quantenzustand einnehmen, wenn sie entgegengesetzte Spins haben

Answer

Zwei Elektronen können denselben Quantenzustand einnehmen, wenn sie gleiche Spins haben

Answer

Das Pauli-Ausschlussprinzip gilt nur für Protonen und Neutronen

Question 32

Welches Atommodell beschreibt Elektronen als Wellen, die sich in Orbitalen bewegen?

Accepted Answer

Schrödingersches Modell

Answer

Bohrsches Modell

Answer

Rutherfordsches Modell

Answer

Thomsonsches Modell

Question 33

Wie hängt die Wellenlänge des ausgesandten Lichts mit der Energieänderung eines Elektrons beim Übergang zwischen Energiezuständen im Wasserstoffatom zusammen?

Accepted Answer

Die Wellenlänge des ausgesandten Lichts ist umgekehrt proportional zur Energieänderung.

Answer

Die Wellenlänge des ausgesandten Lichts ist direkt proportional zur Energieänderung.

Answer

Die Wellenlänge des ausgesandten Lichts ist unabhängig von der Energieänderung.

Question 34

Welche der folgenden Quantenzahlen beschreibt die Energie eines Elektronenzustands?

Accepted Answer

n

Answer

l

Answer

s

Answer

m

Question 35

Welche Art von Strahlung wird emittiert, wenn ein Elektron von einem höheren in einen niedrigeren Energiezustand übergeht?

Accepted Answer

Photon

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Beta-Teilchen

Answer

Neutron

Question 36

Welche der folgenden Größen ist nicht quantisiert?

Accepted Answer

Temperatur eines makroskopischen Objekts

Answer

Ladung eines Elektrons

Answer

Energie eines Elektrons in einem Atom

Answer

Drehimpuls eines Elektrons

Question 37

Welche Aussage über das Pauli-Ausschlussprinzip ist korrekt?

Accepted Answer

In einem Orbital können sich maximal zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin befinden.

Answer

Elektronen mit gleichem Spin können sich in verschiedenen Orbitalen befinden.

Answer

In einem Atom kann kein Orbital von mehr als zwei Elektronen besetzt sein.

Question 38

Welcher der genannten Physiker hat maßgeblich zur Entwicklung der Quantenmechanik beigetragen?

Accepted Answer

Werner Heisenberg

Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Question 39

Welche Aussage über den photoelektrischen Effekt ist korrekt?

Accepted Answer

Die kinetische Energie der emittierten Elektronen ist proportional zur Frequenz des einfallenden Lichts.

Answer

Die kinetische Energie der emittierten Elektronen ist proportional zur Intensität des einfallenden Lichts.

Answer

Der photoelektrische Effekt tritt nur bei sehr hohen Lichtintensitäten auf.

Question 40

Welche Größe ist bei allen Atomen eines Elements gleich?

Accepted Answer

Anzahl der Protonen

Answer

Atomradius

Answer

Neutronenzahl

Answer

Massenzahl

Question 41

Welche Einheit stellt die kleinste Energiemenge in der Quantenmechanik dar?

Accepted Answer

Quant

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Erg

Question 42

Welcher Zustand beschreibt die Energie eines Elektrons in einem Atom am besten?

Accepted Answer

Das Elektron befindet sich auf einem bestimmten, quantisierten Energieniveau.

Answer

Das Elektron kann jedes beliebige Energieniveau einnehmen.

Answer

Das Elektron bewegt sich frei im Atom.

Question 43

Was geschieht, wenn ein Elektron von einem höheren auf ein niedrigeres Energieniveau übergeht?

Accepted Answer

Es wird ein Photon mit einer Energie entsprechend der Energiedifferenz emittiert.

Answer

Es findet keine Energieänderung statt.

Answer

Das Elektron wird aus dem Atom ausgestoßen.

Answer

Es wird ein Neutron absorbiert.

Question 44

Welcher Spektrentyp entsteht durch die Emission von Licht durch Wasserstoffatome?

Accepted Answer

Linienspektrum

Answer

Bandenspektrum

Answer

Absorptionsspektrum

Answer

Kontinuierliches Spektrum

Question 45

Was besagt das Pauli-Prinzip?

Accepted Answer

In einem Atom kann kein Elektronenzustand durch mehr als zwei Elektronen mit gleichem Spind besetzt sein.

Answer

Die Elektronen in einem Atom sind immer paarweise vorhanden.

Answer

Die Elektronen in einem Atom haben immer dieselbe Energie.

Question 46

Welche der folgenden Größen ist KEINE Quantenzahl?

Accepted Answer

Drehimpuls

Answer

Nebenquantenzahl

Answer

Magnetquantenzahl

Answer

Haupquantenzahl

Question 47

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem Atom und einem Ion?

Accepted Answer

Ein Ion hat eine unterschiedliche Anzahl von Elektronen und Protonen.

Answer

Ein Ion ist größer als ein Atom.

Answer

Ein Ion hat eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen und Protonen.

Question 48

Welche Anwendung der Atomphysik spielt eine wichtige Rolle in der medizinischen Bildgebung?

Accepted Answer

Röntgenstrahlung

Answer

Lasertechnik

Answer

Teilchenbeschleunigung

Answer

Kernspaltung

Question 49

Welches Teilchen weist die größte Masse innerhalb eines Atoms auf?

Accepted Answer

Atomkern

Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Question 50

Welches Atommodell beschreibt die Elektronenverteilung auf diskreten Energieniveaus um den Atomkern?

Accepted Answer

Bohrsches Atommodell

Answer

Schalenmodell

Answer

Wellenmechanisches Atommodell

Answer

Rutherfordsches Atommodell

Question 51

Welche Aussage zur Quantenmechanik ist zutreffend?

Accepted Answer

Teilchen können sich sowohl wie Wellen als auch wie Teilchen verhalten.

Answer

Elektronen befinden sich stets auf festen Bahnen um den Atomkern.

Answer

Die Energie eines Elektrons kann jeden beliebigen Wert annehmen.

Question 52

Welcher Energiezustand weist die niedrigste Energie auf?

Accepted Answer

Grundzustand

Answer

Ionisationszustand

Answer

Metastabiler Zustand

Answer

Angeregter Zustand

Question 53

Was beschreibt die Anregungsenergie eines Elektrons?

Accepted Answer

Die Energie, die aufgewendet werden muss, um ein Elektron von seinem Grundzustand in einen angeregten Zustand zu heben.

Answer

Die Energie, die freigesetzt wird, wenn ein Elektron von einem angeregten Zustand in den Grundzustand fällt.

Question 54

Welche Wellenlänge liegt im sichtbaren Spektrum?

Accepted Answer

500 Nanometer

Answer

1000 Nanometer

Answer

10 Nanometer

Answer

10.000 Nanometer

Question 55

Was ist die de-Broglie-Wellenlänge eines Elektrons?

Accepted Answer

h/p, wobei h das Plancksche Wirkungsquantum und p der Impuls des Elektrons ist.

Answer

mv²/2, wobei m die Masse des Elektrons und v seine Geschwindigkeit ist.

Answer

e²/2E0, wobei e die Ladung des Elektrons und E0 die Permittivität des Vakuums ist.

Question 56

Welche Aussage zur Kernfusion ist korrekt?

Accepted Answer

Es handelt sich um einen Prozess, bei dem zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Atomkern verschmelzen und dabei eine große Energiemenge freisetzen.

Answer

Es handelt sich um einen Prozess, bei dem ein schwerer Atomkern in zwei leichtere Atomkerne zerfällt.

Question 57

Welches der folgenden Isotope ist radioaktiv?

Accepted Answer

Kohlenstoff-14

Answer

Kohlenstoff-12

Answer

Sauerstoff-16

Answer

Stickstoff-14

Question 58

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem Atom und einem Ion?

Accepted Answer

Ein Ion ist ein Atom, dem ein oder mehrere Elektronen hinzugefügt oder entzogen wurden, wodurch es eine elektrische Ladung erhält.

Answer

Ein Ion ist ein Atom, das sich in einem angeregten Zustand befindet.

Answer

Ein Ion ist ein Atom, das einen anderen Atomkern hat.

Question 59

Welches Modell der Atomphysik beschreibt Atome als einen positiv geladenen Kern, umgeben von negativ geladenen Elektronen?

Accepted Answer

Bohrsches Atommodell

Answer

Thomsonsches Atommodell

Answer

Wellenmechanisches Atommodell

Answer

Rutherfordsches Atommodell

Question 60

Welcher Grundsatz ist ein wesentlicher Bestandteil der Quantenmechanik?

Accepted Answer

Energie kann nur in bestimmten Quanten absorbiert oder emittiert werden

Answer

Elektronen können sich nur auf bestimmten Bahnen um den Kern bewegen

Answer

Die Position und der Impuls eines Teilchens können gleichzeitig genau bestimmt werden

Question 61

Welche fundamentale Wechselwirkung hält die Elektronen im Atom?

Accepted Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Answer

Schwache Wechselwirkung

Answer

Gravitationswechselwirkung

Answer

Starke Wechselwirkung

Question 62

Durch welchen physikalischen Prozess entsteht ein angeregtes Atom?

Accepted Answer

Absorption eines Photons

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Emission eines Photons

Answer

Ionisation

Question 63

Welcher Sachverhalt wird durch das Rydberg-Ritz-Gesetz beschrieben?

Accepted Answer

Es beschreibt die Wellenlängen des Lichts, das von angeregten Wasserstoffatomen emittiert wird

Answer

Es beschreibt die Energiezustände von Heliumatomen

Answer

Es ist eine theoretische Formel, die sich aus der Quantenmechanik ableitet

Question 64

Welche Eigenschaft von Atomen ist durch ihre Kernladungszahl bestimmt?

Accepted Answer

Anzahl der Protonen

Answer

Masse

Answer

Anzahl der Elektronen

Answer

Anzahl der Neutronen