Wellen-Teilchen-Dualität: Interaktive Quizfragen für Klasse 11

Question 1

Welche Aussage über die Wellenlänge der gestreuten Photonen im Compton-Effekt ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist länger als die Wellenlänge des einfallenden Photons.

Answer

Sie ist kürzer als die Wellenlänge des einfallenden Photons.

Answer

Sie ist gleich der Wellenlänge des einfallenden Photons.

Answer

Sie ist unabhängig vom Streuwinkel.

Question 2

Was ist die Bedeutung des Doppelspaltexperiments?

Accepted Answer

Es beweist die Welleneigenschaften von Licht.

Answer

Es widerlegt die Teilcheneigenschaften von Licht.

Answer

Es erklärt die Interferenz von Licht.

Answer

Es widerlegt die Beugung von Licht.

Question 3

Welche der folgenden Aussagen über die Energie eines Photons ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zur Frequenz des Photons.

Answer

Sie ist proportional zur Wellenlänge des Photons.

Answer

Sie ist unabhängig von der Frequenz des Photons.

Answer

Sie ist abhängig von der Intensität des Photons.

Question 4

Was ist der Unterschied zwischen einem Photon und einem Elektron?

Accepted Answer

Photonen sind masselos, Elektronen haben Masse.

Answer

Photonen sind Teilchen, Elektronen sind Wellen.

Answer

Elektronen sind Teilchen, Photonen sind Wellen.

Answer

Elektronen sind masselos, Photonen haben Masse.

Question 5

Welche der folgenden Aussagen über die Polarisation von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Polarisiertes Licht schwingt in eine Richtung.

Answer

Polarisiertes Licht schwingt in zwei senkrechten Richtungen.

Answer

Polarisiertes Licht hat eine bestimmte Farbe.

Answer

Polarisiertes Licht hat eine höhere Intensität.

Question 6

Welche Aussage zum Doppelspaltexperiment ist korrekt?

Accepted Answer

Interferenzstreifen entstehen sowohl für Licht als auch für Elektronen.

Answer

Interferenzstreifen entstehen nur bei Verwendung von Licht.

Answer

Interferenzstreifen entstehen nur bei Verwendung von Elektronen.

Answer

Interferenzstreifen entstehen weder für Licht noch für Elektronen.

Question 7

Wie hängt die kinetische Energie der emittierten Elektronen im photoelektrischen Effekt mit der Frequenz des einfallenden Lichts zusammen?

Accepted Answer

Die kinetische Energie ist direkt proportional zur Frequenz.

Answer

Die kinetische Energie ist unabhängig von der Frequenz.

Answer

Die kinetische Energie ist indirekt proportional zur Frequenz.

Answer

Die kinetische Energie ist proportional zum Quadrat der Frequenz.

Question 8

Welche Aussage zur de-Broglie-Wellenlänge ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zur Geschwindigkeit des Teilchens.

Answer

Sie ist nur für Elektronen definiert.

Answer

Sie nimmt mit zunehmender Masse des Teilchens zu.

Answer

Sie ist eine direkte Folge des Heisenberg'schen Unschärfeprinzips.

Question 9

Welche Aussage fasst das Wesen des Wellen-Teilchen-Dualismus am besten zusammen?

Accepted Answer

Licht und Materie können sich sowohl wie Wellen als auch wie Teilchen verhalten.

Answer

Licht und Materie verhalten sich immer wie Wellen.

Answer

Licht und Materie verhalten sich immer wie Teilchen.

Answer

Das Verhalten von Licht und Materie hängt von den experimentellen Bedingungen ab.

Question 10

Welches Phänomen belegt die Teilcheneigenschaften von Licht?

Accepted Answer

Compton-Effekt

Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Question 11

Die de-Broglie-Wellenlänge eines Elektrons mit dem Impuls p beträgt:

Accepted Answer

h/p

Answer

p/h

Answer

h*p

Answer

p*h

Question 12

Welcher Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums besitzt die höchste Energie?

Accepted Answer

Gammastrahlung

Answer

Röntgenstrahlung

Answer

Ultraviolette Strahlung

Answer

Mikrowellen

Question 13

Welche Aussage zum photoelektrischen Strom ist korrekt?

Accepted Answer

Er ist proportional zur Intensität des einfallenden Lichts.

Answer

Er ist unabhängig von der Wellenlänge des einfallenden Lichts.

Answer

Er wird durch elektrische Felder nicht beeinflusst.

Answer

Er ist ein Wechselstrom.

Question 14

Welche Aussage zur Heisenbergschen Unschärferelation ist falsch?

Accepted Answer

Sie ist ein Beweis für die deterministische Natur der Quantenphysik.

Answer

Sie gilt für alle messbaren Größen.

Answer

Sie begrenzt die Genauigkeit von Messungen.

Answer

Sie ist eine Folge des Wellen-Teilchen-Dualismus.

Question 15

Welches Experiment demonstriert den Teilchencharakter des Lichts?

Accepted Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Interferenzversuch

Answer

Beugungsversuch

Answer

Doppler-Effekt

Question 16

Welches Ergebnis des Doppelspaltexperiments zeigt den Wellencharakter von Elektronen?

Accepted Answer

Elektronen erzeugen ein Interferenzmuster.

Answer

Elektronen verhalten sich ausschließlich wie Teilchen.

Answer

Das Experiment beweist den Wellencharakter von Elektronen.

Answer

Das Experiment widerlegt den Wellen-Teilchen-Dualismus.

Question 17

Von welcher Größe hängt die kinetische Energie der Elektronen im photoelektrischen Effekt ab?

Accepted Answer

Frequenz des einfallenden Lichts

Answer

Intensität des einfallenden Lichts

Answer

Wellenlänge des einfallenden Lichts

Answer

Ladung der Elektronen

Question 18

Welches Phänomen belegt den Wellencharakter von Materie?

Accepted Answer

Beugung von Elektronenstrahlen

Answer

Atomemission von Licht

Answer

Molekülabsorption von Licht

Answer

Lichtreflexion an Oberflächen

Question 19

Welche Konsequenz hat der Wellen-Teilchen-Dualismus für die klassische Physik?

Accepted Answer

Die klassische Physik ist unvollständig.

Answer

Die klassische Physik ist falsch.

Answer

Der Wellen-Teilchen-Dualismus ist irrelevant für die klassische Physik.

Answer

Die klassische Physik muss durch die Quantenphysik ersetzt werden.

Question 20

Welche Aussage beschreibt die Beziehung zwischen Energie und Wellenlänge?

Accepted Answer

Energie ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge.

Answer

Energie ist proportional zur Wellenlänge.

Answer

Energie ist unabhängig von der Wellenlänge.

Answer

Energie und Wellenlänge sind nicht miteinander verbunden.

Question 21

Was ist das de-Broglie-Wellenlängendiagramm?

Accepted Answer

Eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Impuls und Wellenlänge.

Answer

Eine mathematische Formel zur Berechnung der Wellenlänge eines Teilchens.

Answer

Ein Experiment zur Messung der Wellenlänge von Materiewellen.

Answer

Eine Theorie zur Erklärung des Doppelspaltexperiments.

Question 22

Welcher Effekt bewies erstmals den Teilchencharakter von Licht?

Accepted Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Röntgeneffekt

Question 23

Welches Experiment demonstriert die Interferenz von Elektronen?

Accepted Answer

Davisson-Germer-Experiment

Answer

Germer-Thomson-Experiment

Answer

Stern-Gerlach-Experiment

Answer

Michelson-Morley-Experiment

Question 24

Welchen Effekt erklärt die Compton-Streuung?

Accepted Answer

Die Verschiebung der Wellenlänge von Röntgenstrahlen beim Durchgang durch Materie

Answer

Die Ablenkung von Röntgenstrahlen durch Kristalle

Answer

Die Emission von Elektronen aus Metallen durch Licht

Answer

Die Interferenz von Elektronen an einem Doppelspalt

Question 25

Welche Konsequenz ergibt sich aus dem Wellen-Teilchen-Dualismus für die Messung physikalischer Größen?

Accepted Answer

Physikalische Größen können nur mit einer gewissen Unsicherheit gemessen werden.

Answer

Physikalische Größen können beliebig genau gemessen werden.

Answer

Physikalische Größen können nur diskrete Werte annehmen.

Answer

Physikalische Größen sind unabhängig vom Messgerät.

Question 26

Welche Aussage über den photoelektrischen Effekt ist richtig?

Accepted Answer

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

Answer

Der photoelektrische Effekt tritt nur bei sehr hohen Lichtintensitäten auf.

Answer

Der photoelektrische Effekt kann mit allen Lichtwellenlängen beobachtet werden.

Answer

Keine der oben genannten Aussagen ist richtig.

Question 27

Welche Größe ist NICHT mit der Energie eines Photons verknüpft?

Accepted Answer

de-Broglie-Wellenlänge

Answer

Frequenz

Answer

Wellenlänge

Answer

Impuls

Question 28

Wie groß ist der Impuls eines Teilchens mit der Wellenlänge λ?

Accepted Answer

h/λ

Answer

λ/h

Answer

h*λ

Answer

λ/2*h

Question 29

Welche Aussage über die Heisenberg'sche Unschärferelation ist richtig?

Accepted Answer

Sie besagt, dass es unmöglich ist, die Position und den Impuls eines Teilchens gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit zu bestimmen.

Answer

Sie gilt nur für makroskopische Objekte.

Answer

Sie kann umgangen werden, indem sehr präzise Messgeräte verwendet werden.

Answer

Keine der oben genannten Aussagen ist richtig.

Question 30

Wie lautet die Energie eines Photons mit der Frequenz f?

Accepted Answer

hf

Answer

h/f

Answer

f/h

Answer

h*f²

Question 31

Welche Aussage beschreibt den photoelektrischen Effekt am treffendsten?

Accepted Answer

Elektronen werden aus einer Substanz emittiert, wenn Licht mit ausreichender Energie auf sie trifft.

Answer

Licht wird von einer Substanz absorbiert und in Elektronen umgewandelt.

Answer

Elektronen werden aus einer Substanz durch einen elektrischen Strom emittiert.

Answer

Licht wird von einer Substanz reflektiert und in Elektronen umgewandelt.

Question 32

Welche Wellenlänge würde die größte Energie liefern für Elektronen, die durch den photoelektrischen Effekt emittiert werden?

Accepted Answer

Kurze Wellenlänge

Answer

Lange Wellenlänge

Answer

Mittlere Wellenlänge

Answer

Die Wellenlänge ist irrelevant.

Question 33

Welcher Impuls gehört zu einem Photon mit der Wellenlänge λ?

Accepted Answer

h/λ

Answer

λ/h

Answer

h*λ

Answer

λ*h

Question 34

In welchem Experiment wurden sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften von Elektronen nachgewiesen?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Stern-Gerlach-Experiment

Question 35

Welche charakteristische Wellenlänge gehört zu einem Elektron mit der kinetischen Energie E?

Accepted Answer

√(h^2/(2mE))

Answer

√(2mE/h^2)

Answer

√(h^2/(2mE))^2

Answer

√(2mE/h^2)^2

Question 36

Welche grundlegende Schlussfolgerung ergibt sich aus dem Wellen-Teilchen-Dualismus?

Accepted Answer

Materie und Licht besitzen sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften.

Answer

Materie und Licht sind entweder Wellen oder Teilchen, aber nicht beides.

Answer

Materie ist immer eine Welle, während Licht immer ein Teilchen ist.

Answer

Licht ist immer eine Welle, während Materie immer ein Teilchen ist.

Question 37

Welches Phänomen zeigt die Streuung von Röntgenstrahlen an Elektronen und die damit verbundene Änderung ihrer Wellenlänge?

Accepted Answer

Compton-Effekt

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Youngsches Doppelspaltexperiment

Question 38

Welches Experiment demonstriert den Interferenzcharakter von Elektronen?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment mit Elektronen

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Youngsches Doppelspaltexperiment

Question 39

Welche der folgenden Aussagen zum Wellen-Teilchen-Dualismus ist zutreffend?

Accepted Answer

Licht und Materie können sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften aufweisen.

Answer

Licht verhält sich immer wie eine Welle.

Answer

Materie verhält sich immer wie ein Teilchen.

Answer

Der Wellen-Teilchen-Dualismus gilt nur für sehr hohe Frequenzen.

Question 40

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den photoelektrischen Effekt am besten?

Accepted Answer

Elektronen werden aus einer Metalloberfläche emittiert, wenn Licht einer bestimmten Frequenz auf sie trifft.

Answer

Elektronen werden von einer Metalloberfläche absorbiert, wenn Licht einer bestimmten Frequenz auf sie trifft.

Answer

Photonen werden von einer Metalloberfläche emittiert, wenn Licht einer bestimmten Frequenz auf sie trifft.

Answer

Photonen werden von einer Metalloberfläche absorbiert, wenn Licht einer bestimmten Frequenz auf sie trifft.

Question 41

Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für ein Teilchen?

Accepted Answer

Impuls

Answer

Wellenlänge

Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Question 42

Welches der folgenden Experimente lieferte wichtige Beweise für den Wellencharakter von Materie?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment mit Elektronen

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Stern-Gerlach-Experiment

Question 43

Welcher Effekt liefert einen Beweis für den Teilchencharakter des Lichts?

Accepted Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Beugung

Question 44

Was besagt die Kernaussage des Doppelspaltexperiments?

Accepted Answer

Licht zeigt sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften.

Answer

Elektronen zeigen je nach Versuchsaufbau Wellen- oder Teilcheneigenschaften.

Answer

Die Interferenz von Licht ist durch eine Materiewelle erklärbar.

Answer

Der Impuls von Teilchen ist quantisiert.

Question 45

Was versteht man unter der de-Broglie-Wellenlänge?

Accepted Answer

Die Wellenlänge eines Teilchens mit gegebenem Impuls

Answer

Die Wellenlänge eines Photons mit gegebener Energie

Answer

Die Wellenlänge einer Materiewelle

Answer

Die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle

Question 46

Welche Gleichung beschreibt die Energie eines Photons?

Accepted Answer

E = hf

Answer

E = mc²

Answer

E = ½ mv²

Answer

E = qU

Question 47

Wer formulierte die Gleichung für den photoelektrischen Effekt?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Answer

Niels Bohr

Answer

Louis de Broglie

Question 48

Wie viele Spalte werden typischerweise im Doppelspaltexperiment verwendet?

Accepted Answer

2

Answer

1

Answer

3

Answer

4

Question 49

Welche Aussage beschreibt die Interferenz von Lichtwellen im Doppelspaltexperiment?

Accepted Answer

Licht verhält sich sowohl wie ein Teilchen als auch wie eine Welle und erzeugt ein komplexes Interferenzmuster auf dem Schirm.

Answer

Licht verhält sich wie ein Teilchen und erzeugt abwechselnd helle und dunkle Streifen auf dem Schirm.

Answer

Licht verhält sich wie eine Welle und erzeugt ein gleichmäßiges Interferenzmuster auf dem Schirm.

Answer

Licht verhält sich weder wie ein Teilchen noch wie eine Welle und erzeugt ein zufälliges Muster auf dem Schirm.

Question 50

Wie hängen Energie und Frequenz eines Photons zusammen?

Accepted Answer

Die Energie eines Photons ist direkt proportional zu seiner Frequenz.

Answer

Die Energie eines Photons ist indirekt proportional zu seiner Frequenz.

Answer

Die Energie eines Photons ist unabhängig von seiner Frequenz.

Answer

Die Energie eines Photons ist umgekehrt proportional zu seiner Frequenz.

Question 51

In welchem Bereich liegen typischerweise die Wellenlängen von Röntgenstrahlen?

Accepted Answer

Nanometerbereich

Answer

Meterbereich

Answer

Zentimeterbereich

Answer

Pikometerbereich

Question 52

Welche Aussage beschreibt die De-Broglie-Wellenlänge?

Accepted Answer

Wellenlänge, die mit einem sich bewegenden Elektron verbunden ist.

Answer

Wellenlänge, die mit einem sich bewegenden Proton verbunden ist.

Answer

Wellenlänge, die mit einem sich bewegenden Neutron verbunden ist.

Answer

Wellenlänge, die mit einem ruhenden Teilchen verbunden ist.

Question 53

Welche maximale Energie kann ein Photon übertragen?

Accepted Answer

Energie eines Photons mit der Frequenz f

Answer

Energie eines Photons mit der Wellenlänge λ

Answer

Energie eines Photons mit dem Impuls p

Answer

Kinetische Energie eines Elektrons

Question 54

Welche Farbe hat die längste Wellenlänge im sichtbaren Spektrum?

Accepted Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Blau

Answer

Violett

Question 55

Was ist die Wellenlänge der gestreuten Photonen im Compton-Effekt?

Accepted Answer

λ' = λ + h/(2πmc)

Answer

λ' = λ - h/(2πmc)

Answer

λ' = h/(2πmc)

Answer

λ' = λ

Question 56

Was zeigt das Doppelspaltexperiment?

Accepted Answer

Licht und Materie haben sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften.

Answer

Licht verhält sich wie eine Welle.

Answer

Materie verhält sich wie eine Welle.

Answer

Das Experiment wurde zuerst von Isaac Newton durchgeführt.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Unschärferelation korrekt?

Accepted Answer

Δx·Δp ≥ h/(4π)

Answer

Δx·Δp ≤ h/(4π)

Answer

ΔE·Δt ≥ h/(4π)

Answer

ΔE·Δt ≤ h/(4π)

Question 58

In welchem Experiment wurde der Wellen-Teilchen-Dualismus von Elektronen erstmals nachgewiesen?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Compton-Effekt

Answer

Rutherfordsches Streuexperiment

Question 59

Was besagt das Quantenzahlprinzip?

Accepted Answer

Nur bestimmte Energiezustände können von Elektronen besetzt werden.

Answer

Die Energie von Elektronen ist kontinuierlich.

Answer

Elektronen bewegen sich nur auf kreisförmigen Bahnen.

Answer

Elektronen können jeden beliebigen Energiezustand besetzen.

Question 60

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Heisenberg'sche Unschärferelation korrekt?

Accepted Answer

Die Position und der Impuls eines Teilchens können gleichzeitig nur mit einer begrenzten Genauigkeit bestimmt werden.

Answer

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

Answer

Der Energie- und der Zeitintervall eines Teilchens können gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit bestimmt werden.

Answer

Der Energie- und der Zeitintervall eines Teilchens können gleichzeitig nur mit einer begrenzten Genauigkeit bestimmt werden.

Question 61

Welche Aussage beschreibt die Hypothese von de Broglie zutreffend?

Accepted Answer

Jedem Teilchen ist eine Welle zugeordnet.

Answer

Jede Welle ist einem Teilchen zugeordnet.

Answer

Die Wellenlänge eines Teilchens ist proportional zu seiner Masse.

Answer

Die Teilchennatur des Lichts wird durch seine Wellenlänge bestimmt.

Question 62

Welche Aussage beschreibt den Photoelektrischen Effekt am zutreffendsten?

Accepted Answer

Emission von Elektronen aus einer Metalloberfläche, wenn sie mit ausreichend energiereicher elektromagnetischer Strahlung bestrahlt wird

Answer

Streuung von Licht an freien Elektronen

Answer

Beugung von Licht an einem Doppelspalt

Question 63

Weshalb führt die Bestrahlung eines Metalls mit Licht geringer Energie nicht zum Photoelektrischen Effekt?

Accepted Answer

Die Energie der Photonen reicht nicht aus, um Elektronen aus dem Metall zu lösen.

Answer

Die Lichtintensität ist zu gering.

Answer

Das Metall besitzt keine freien Elektronen.

Question 64

Welche Aussage zum Doppelspaltexperiment ist zutreffend?

Accepted Answer

Interferenzmuster entstehen sowohl bei Bestrahlung mit Licht als auch mit Teilchen wie Elektronen.

Answer

Interferenzmuster entstehen nur bei Bestrahlung mit Elektronen.

Answer

Interferenzmuster entstehen nur bei Bestrahlung mit Licht.