Wellen-Teilchen-Dualität: Interaktive Quizfragen für Klasse 11 Physik

Question 1

Welche Aussage beschreibt die De-Broglie-Wellenlänge korrekt?

Accepted Answer

Sie ist umgekehrt proportional zum Impuls des Teilchens.

Answer

Sie ist eine elektromagnetische Welle.

Answer

Sie kann nur experimentell bestimmt werden.

Answer

Sie ist für makroskopische Objekte nicht relevant.

Question 2

Im Doppelspaltexperiment wird Folgendes beobachtet:

Accepted Answer

Interferenzmuster auch bei Lichtstrahlen.

Answer

Interferenzmuster nur bei Elektronenstrahlen.

Answer

Keine Interferenzmuster bei Teilchenstrahlen.

Answer

Beugungsmuster nur bei Lichtstrahlen.

Question 3

Welche Aussage zur Unschärferelation ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist unmöglich, Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit zu bestimmen.

Answer

Je genauer der Ort eines Teilchens bestimmt wird, desto genauer kann auch sein Impuls bestimmt werden.

Answer

Je genauer der Impuls eines Teilchens bestimmt wird, desto genauer kann auch sein Ort bestimmt werden.

Answer

Die Unschärferelation gilt nur für Teilchen mit einem Impuls unterhalb einer bestimmten Grenze.

Question 4

Welche Aussage beschreibt die Implikation des Wellen-Teilchen-Dualismus für unser Verständnis von Materie?

Accepted Answer

Materie besitzt sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften.

Answer

Materie kann nur als Wellen oder nur als Teilchen beschrieben werden.

Answer

Der Wellen-Teilchen-Dualismus gilt nur für sehr kleine Objekte.

Answer

Der Wellen-Teilchen-Dualismus ist nur ein theoretisches Konzept.

Question 5

Mit welcher Formel lässt sich die Ortsunschärfe berechnen?

Accepted Answer

Δx = h / Δp

Answer

Δx = Δp / h

Answer

Δx = h / Δv

Answer

Δx = Δv / h

Question 6

Was besagt das Konzept der Wellen-Teilchen-Dualität?

Accepted Answer

Materie kann als Welle und als Teilchen beschrieben werden.

Answer

Nur Licht hat Wellen- und Teilcheneigenschaften.

Answer

Nur Teilchen haben Masse, Wellen nicht.

Question 7

Welches der folgenden Aussagen beschreibt den Wellen-Teilchen-Dualismus am besten?

Accepted Answer

Licht und Elektronen können sowohl als Wellen als auch als Teilchen betrachtet werden.

Answer

Materie verhält sich nur wie Teilchen.

Answer

Wellen und Teilchen sind völlig verschiedene Phänomene.

Answer

Licht verhält sich nur wie eine Welle.

Question 8

Welche Aussage beschreibt korrekt das Konzept des Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Wellen und Teilchen verhalten sich je nach Experiment unterschiedlich.

Answer

Teilchen zeigen ausschließlich Wellenverhalten.

Answer

Wellen zeigen ausschließlich Teilchenverhalten.

Answer

Wellen und Teilchen sind grundsätzlich unterschiedliche Phänomene.

Question 9

Was beschreibt die De-Broglie-Wellenlänge?

Accepted Answer

Die Wellenlänge eines sich bewegenden Teilchens.

Answer

Die Wellenlänge eines sich ausbreitenden Photons.

Answer

Die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle.

Answer

Die Wellenlänge einer Schallwelle.

Question 10

Welche Beobachtung wird im Doppelspaltexperiment gemacht?

Accepted Answer

Elektronen erzeugen ein Interferenzmuster, das ihren Wellencharakter zeigt.

Answer

Elektronen gehen nur durch einen Spalt.

Answer

Elektronen landen zufällig auf dem Schirm.

Answer

Elektronen gehen nur durch beide Spalte gleichzeitig.

Question 11

Nach der Heisenbergschen Unschärferelation:

Accepted Answer

Je genauer die Position eines Teilchens bestimmt wird, desto ungenauer wird die Bestimmung seines Impulses und umgekehrt.

Answer

Die Position und der Impuls eines Teilchens können gleichzeitig exakt bestimmt werden.

Answer

Die Energie und die Zeit eines Teilchens können gleichzeitig exakt bestimmt werden.

Answer

Je genauer die Energie eines Teilchens bestimmt wird, desto ungenauer wird die Bestimmung seiner Zeit und umgekehrt.

Question 12

Welche Anwendung basiert auf dem Konzept des Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Elektronenmikroskopie

Answer

Kernspaltung

Answer

Klassische Mechanik

Answer

Thermodynamik

Question 13

Elektronen erzeugen im Doppelspaltexperiment ein Interferenzmuster, weil sie:

Accepted Answer

Sowohl als Wellen als auch als Teilchen durch die Spalte gehen.

Answer

Als Wellen durch die Spalte gehen.

Answer

Als Teilchen durch die Spalte gehen.

Answer

Zufällig durch die Spalte gehen.

Question 14

Welche Aussage zur De-Broglie-Wellenlänge eines Teilchens ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist umgekehrt proportional zum Impuls des Teilchens.

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Masse des Teilchens.

Answer

Sie ist direkt proportional zur Geschwindigkeit des Teilchens.

Answer

Sie ist unabhängig von der Energie des Teilchens.

Question 15

Welches der folgenden Teilchen hat die kürzeste De-Broglie-Wellenlänge?

Accepted Answer

Ein Elektron mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/s

Answer

Ein Proton mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/s

Answer

Ein Neutron mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/s

Answer

Ein Alpha-Teilchen mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/s

Question 16

Welches historische Experiment hat die Wellen-Teilchen-Dualität von Licht nachgewiesen?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Fotoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Franck-Hertz-Experiment

Question 17

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen klassischer Physik und Quantenphysik?

Accepted Answer

Quantenphysik berücksichtigt die Wellen-Teilchen-Dualität, während klassische Physik dies nicht tut.

Answer

Quantenphysik ist deterministisch, während klassische Physik nicht deterministisch ist.

Answer

Quantenphysik befasst sich mit sehr kleinen Objekten, während klassische Physik sich mit großen Objekten befasst.

Answer

Quantenphysik ist mathematisch viel komplexer als klassische Physik.

Question 18

Wer hat als erster die De-Broglie-Wellenlänge vorgeschlagen?

Accepted Answer

Louis de Broglie

Answer

Albert Einstein

Answer

Werner Heisenberg

Answer

Erwin Schrödinger

Question 19

Welches Experiment ist ein Beweis für den Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Brownsche Bewegung

Answer

Rutherfordsches Streuexperiment

Question 20

Wie lautet die Heisenbergsche Unschärferelation?

Accepted Answer

Es ist unmöglich, Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig genau zu bestimmen.

Answer

Je genauer der Ort eines Teilchens bestimmt wird, desto genauer kann sein Impuls bestimmt werden.

Answer

Je genauer der Impuls eines Teilchens bestimmt wird, desto genauer kann sein Ort bestimmt werden.

Answer

Die Energie eines Teilchens ist proportional zu seiner Geschwindigkeit.

Question 21

Welche Aussage über das Doppelspaltexperiment ist richtig?

Accepted Answer

Elektronen zeigen sowohl Wellen- als auch Teilchenverhalten, wenn sie durch zwei Spalte geschickt werden.

Answer

Elektronen zeigen ein Interferenzmuster, wenn sie durch zwei Spalte geschickt werden.

Answer

Elektronen zeigen ein Teilchenverhalten, wenn sie durch zwei Spalte geschickt werden.

Answer

Elektronen zeigen kein Interferenzmuster, wenn sie durch zwei Spalte geschickt werden.

Question 22

Wie lautet die Impuls-Wellenlänge-Beziehung für ein Teilchen mit dem Impuls p?

Accepted Answer

λ = h/p

Answer

λ = p/h

Answer

λ = 2πh/p

Answer

λ = 2πp/h

Question 23

Was gibt die Wahrscheinlichkeitsdichte für ein Teilchen an?

Accepted Answer

|ψ(x)|^2

Answer

|ψ(x)|

Answer

Re(ψ(x))

Answer

Im(ψ(x))

Question 24

Welche der folgenden Aussagen fasst die wichtigsten Auswirkungen des Wellen-Teilchen-Dualismus am besten zusammen?

Accepted Answer

Licht und Materie haben sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften.

Answer

Materie verhält sich nur wie eine Welle, während Licht nur wie ein Teilchen auftritt.

Answer

Wellen und Teilchen sind völlig verschiedene Dinge, die nicht miteinander verbunden sind.

Answer

Der Wellen-Teilchen-Dualismus gilt nur für sehr kleine Teilchen, nicht für größere Objekte.

Question 25

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die De-Broglie-Wellenlänge (λ) eines Teilchens mit dem Impuls (p)?

Accepted Answer

λ = h / p

Answer

λ = h * c / p

Answer

λ = p / h

Answer

λ = p * h / c

Question 26

Das Doppelspaltexperiment zeigt, dass Teilchen:

Accepted Answer

sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften aufweisen

Answer

ausschließlich Teilcheneigenschaften aufweisen

Answer

ausschließlich Welleneigenschaften aufweisen

Answer

sich bei der Interferenz zufällig verhalten

Question 27

Welche Aussage zur Heisenbergschen Unschärferelation ist korrekt?

Accepted Answer

Die Unschärfe des Impulses ist invers proportional zur Unschärfe des Ortes.

Answer

Die Position und der Impuls eines Teilchens können mit beliebiger Genauigkeit gleichzeitig bestimmt werden.

Answer

Die Unschärfe der Energie ist unabhängig von der Unschärfe der Zeit.

Answer

Die Unschärferelation gilt für makroskopische ebenso wie für mikroskopische Objekte.

Question 28

Welches der folgenden Systeme ist ein Beispiel für ein quantenmechanisches System?

Accepted Answer

Ein Wasserstoffatom

Answer

Ein schwingendes Pendel

Answer

Ein rotierender Kreisel

Answer

Ein rollender Ball

Question 29

Welches der folgenden Experimente hat zum Verständnis des Wellen-Teilchen-Dualismus beigetragen?

Accepted Answer

Davisson-Germer-Experiment

Answer

Millikan-Öltropfen-Experiment

Answer

Rutherfordsches Streuexperiment

Answer

Coulombsches Gesetzsexperiment

Question 30

Was ist ein Operator in der Quantenmechanik?

Accepted Answer

Eine mathematische Operation, die auf eine Wellenfunktion angewendet wird

Answer

Eine physikalische Größe wie Energie oder Impuls

Answer

Eine experimentelle Anordnung zur Messung einer physikalischen Größe

Answer

Eine Hypothese, die das Verhalten quantenmechanischer Systeme erklärt

Question 31

Welche Größen sind gemäß der Unschärferelation in ihren gleichzeitigen Messungen begrenzt?

Accepted Answer

Impuls und Position

Answer

Energie und Impuls

Answer

Energie und Zeit

Answer

Drehimpuls und Ort

Question 32

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die De-Broglie-Wellenlänge eines Elektrons mit dem Impuls p?

Accepted Answer

λ = h/p

Answer

λ = p/h

Answer

λ = p² h²

Answer

λ = 1/p² h²

Question 33

Welches Ergebnis liefert das Doppelspaltexperiment?

Accepted Answer

Elektronen verhalten sich sowohl wie Wellen als auch wie Teilchen.

Answer

Elektronen verhalten sich ausschließlich wie Wellen.

Answer

Elektronen verhalten sich ausschließlich wie Teilchen.

Answer

Elektronen verhalten sich weder wie Wellen noch wie Teilchen.

Question 34

Wer hat die De-Broglie-Wellenlänge vorgeschlagen?

Accepted Answer

Louis de Broglie

Answer

Albert Einstein

Answer

Werner Heisenberg

Answer

Erwin Schrödinger

Question 35

Welche Bedeutung haben die Interferenzmuster im Doppelspaltexperiment?

Accepted Answer

Sie zeigen, dass Elektronen sowohl Wellen als auch Teilchen sind.

Answer

Sie zeigen, dass Elektronen Wellen sind.

Answer

Sie zeigen, dass Elektronen Teilchen sind.

Answer

Sie zeigen, dass Elektronen weder Wellen noch Teilchen sind.

Question 36

Welche Aussage zum Doppelspaltexperiment ist korrekt?

Accepted Answer

Elektronen gehen manchmal nur durch einen Spalt und manchmal durch beide Spalte.

Answer

Elektronen gehen immer nur durch einen Spalt.

Answer

Elektronen gehen immer nur durch beide Spalte.

Answer

Elektronen gehen nie durch einen der Spalte.

Question 37

Welche der folgenden Größen ist eine Einheit für die Wellenlänge?

Accepted Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Hertz

Answer

Joule

Question 38

Welche Beobachtung im Doppelspaltexperiment liefert Beweise für den Wellencharakter von Teilchen?

Accepted Answer

Das Auftreten von Interferenzmustern

Answer

Die Bildung eines einzelnen hellen Streifens

Answer

Die gleichmäßige Verteilung der Teilchen auf dem Schirm

Answer

Die Abwesenheit eines Interferenzmusters

Question 39

Was ist das grundlegende Postulat des Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

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

Answer

Wellen können sich in Teilchen umwandeln und umgekehrt.

Answer

Die Eigenschaften von Teilchen und Wellen sind unvereinbar.

Answer

Die Beobachtung beeinflusst das Verhalten von Teilchen.

Question 40

Was zeigte das Doppelspaltexperiment über die Natur von Licht?

Accepted Answer

Licht verhält sich sowohl wie ein Teilchen als auch wie eine Welle.

Answer

Licht ist nur eine Welle.

Answer

Elektronen sind nur Teilchen.

Answer

Das Experiment hatte keinen Einfluss auf unser Verständnis von Licht.

Question 41

Was beschreibt die De-Broglie-Wellenlänge?

Accepted Answer

Die Wellenlänge eines Teilchens mit Impuls p

Answer

Die Energie eines Teilchens mit Masse m

Answer

Die Geschwindigkeit eines Teilchens mit kinetischer Energie E

Question 42

Was erwartet man als Ergebnis des Doppelspaltexperiments, bei dem ein Teilchenstrahl durch zwei Spalte geleitet wird?

Accepted Answer

Ein Interferenzmuster

Answer

Zwei getrennte Strahlen

Answer

Einen einzelnen Strahl

Question 43

Welche Beobachtung im Doppelspaltexperiment stützt den Wellencharakter von Teilchen?

Accepted Answer

Die Interferenz der Strahlen

Answer

Die Bildung getrennter Strahlen

Question 44

Welche Ungleichung beschreibt die Unschärferelation?

Accepted Answer

Δx · Δp ≥ h/4π

Answer

Δx × Δp ≤ h/4π

Question 45

Welche Konsequenz hat die Unschärferelation für die Messbarkeit von Teilchen?

Accepted Answer

Es ist nicht möglich, Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig genau zu bestimmen

Answer

Es ist möglich, den Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig genau zu bestimmen

Question 46

Was beschreibt den Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Teilchen verhalten sich manchmal wie Wellen und manchmal wie Teilchen

Answer

Teilchen verhalten sich immer wie Wellen

Question 47

Welche Beobachtung im Doppelspaltexperiment würde die Annahme des Teilchencharakters von Elektronen stützen?

Accepted Answer

Das Auftreten einzelner Einschläge auf dem Schirm

Question 48

Welche Bedeutung hat die De-Broglie-Wellenlänge für das Verständnis des Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Sie liefert eine quantitative Verbindung zwischen dem Wellen- und Teilchencharakter von Materie

Answer

Sie zeigt, dass nur sehr kleine Teilchen Welleneigenschaften aufweisen

Question 49

Welches Experiment wird häufig verwendet, um den Wellen-Teilchen-Dualismus zu demonstrieren?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Franck-Hertz-Experiment

Question 50

Welche Wellenlänge wird in der De-Broglie-Hypothese einem Teilchen mit dem Impuls **p** zugeordnet?

Accepted Answer

h/p

Answer

p^2/h

Answer

p*h

Answer

h^2/p

Question 51

Was besagt die Unschärferelation?

Accepted Answer

Je genauer Ort und Impuls eines Teilchens bestimmt werden, desto größer ist die Unsicherheit ihres Produkts.

Answer

Die Energie eines Teilchens ist proportional zu seiner Frequenz.

Answer

Je genauer der Impuls eines Teilchens bestimmt wird, desto ungenauer ist seine Geschwindigkeit.

Question 52

Was geschieht mit dem Interferenzmuster im Doppelspaltexperiment, wenn man die Intensität des Elektronenstrahls erhöht?

Accepted Answer

Das Interferenzmuster wird deutlicher.

Answer

Das Interferenzmuster wird schwächer.

Answer

Das Interferenzmuster verschwindet.

Answer

Das Interferenzmuster ändert sich nicht.

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über den Wellen-Teilchen-Dualismus ist richtig?

Accepted Answer

Sowohl Materie als auch Strahlung können sich sowohl wie Wellen als auch wie Teilchen verhalten.

Answer

Nur Licht kann sich wie eine Welle verhalten.

Answer

Nur Materie kann sich wie ein Teilchen verhalten.

Question 54

Welche der folgenden Anwendungen nutzt den Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Elektronenmikroskopie

Answer

Solarzellen

Answer

Laserdrucker

Answer

Computertomographie

Question 55

Was ist die grundlegende Einheit für die Wellenlänge in der De-Broglie-Hypothese?

Accepted Answer

Meter

Answer

Angström

Answer

Nanometer

Answer

Plancksche Länge

Question 56

Welche der folgenden Größen ist mit der De-Broglie-Wellenlänge invers proportional?

Accepted Answer

Impuls

Answer

Energie

Answer

Frequenz

Answer

Geschwindigkeit

Question 57

Wie verändert sich die De-Broglie-Wellenlänge eines Elektrons, wenn es durch eine Beschleunigungsspannung beschleunigt wird?

Accepted Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie kehrt sich um.

Answer

Sie bleibt gleich.