ميكانيكا الكم - الامتحان
  • 1. تعتبر ميكانيكا الكم نظرية أساسية في الفيزياء تصف سلوك المادة والطاقة على أصغر المقاييس. وهي فرع من فروع الفيزياء يتعامل مع الظواهر على المستويات الذرية وما دون الذرية، حيث لا تنطبق قوانين الفيزياء الكلاسيكية. في عالم الكم، تُظهر الجسيمات مثل الإلكترونات والفوتونات ازدواجية الموجة والجسيم، مما يعني أنها يمكن أن تتصرف كجسيمات وموجات في نفس الوقت. وهذا يؤدي إلى ظواهر مثل التراكب والتشابك، والتي لها آثار عميقة على فهمنا لطبيعة الواقع. كما توفر ميكانيكا الكم الإطار النظري للعديد من التقنيات الحديثة، بما في ذلك الترانزستورات والليزر وأجهزة الكمبيوتر الكمومية. بشكل عام، ميكانيكا الكم هي مجال رائع ومعقد يواصل توسيع حدود فهمنا للكون. ما الذي تصفه معادلة شرودنجر في ميكانيكا الكم؟
A) التشابك الكمي
B) ازدواجية الموجة والجسيم
C) تأثير شبحي عن بعد
D) دالة الموجة
  • 2. ما هو الكيوبت؟
A) جسيم أولي موجود في النواة الذرية.
B) مساحة سطح نظام كمومي.
C) وحدة للطاقة الكمومية.
D) وحدة كمومية يمكن أن تكون في حالة تراكب أو متشابكة.
  • 3. ما هو دور الكميات القابلة للملاحظة في ميكانيكا الكم؟
A) مفاهيم نظرية لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر.
B) خصائص النظام التي يمكن قياسها.
C) جسيمات افتراضية تتفاعل مع المادة.
D) تنبؤات حول الحالة المستقبلية لنظام كمي.
  • 4. ما هو دور عدم التماسك في الأنظمة الكمومية؟
A) عملية تحويل البتات الكلاسيكية إلى بتات كمومية.
B) فقدان التماسك الكمومي والانتقال إلى السلوك الكلاسيكي.
C) تطوير خوارزميات كمومية للتشفير.
D) تعزيز الترابط الكمي بين الجسيمات.
  • 5. ما هي أهمية تجربة الشقين؟
A) يثبت قانون حفظ الطاقة.
B) يوضح سلوك الإلكترونات في مجال مغناطيسي.
C) توضح الازدواجية الموجية-الجسيمية للضوء والمادة.
D) يحدد سرعة الضوء في الفراغ.
  • 6. ما هو الكمبيوتر الكمومي؟
A) جهاز يتحكم في التفاعلات الذرية في محطات الطاقة.
B) جهاز كمبيوتر يستخدم الكيوبتات لإجراء العمليات الحسابية بناءً على مبادئ الكم.
C) جهاز كمبيوتر مُحسّن للاتصالات الإنترنت عالية السرعة.
D) برنامج يحاكي السلوك الميكانيكي الكمومي.
  • 7. ماذا يقترح نموذج بور لذرة؟
A) تدور الإلكترونات حول النواة في مستويات طاقة منفصلة.
B) تتكون الذرات من جسيمات مشحونة إيجابياً وسالبياً.
C) يتم تعريف المدارات الاحتمالية من خلال احتمال وجود إلكترون فيها.
D) تمتلك الإلكترونات والبروتونات كميات حركة مُكمَّمة.
  • 8. ما هو النفق الكمي؟
A) إنشاء جسيمات افتراضية في مسرعات الجسيمات.
B) نقل البيانات عبر أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
C) ظاهرة تمر فيها الجسيمات عبر حاجز طاقة.
D) حركة الجسيمات في حركة دورية.
  • 9. كيف يمكن اشتقاق الميكانيكا الكلاسيكية من الميكانيكا الكمية؟
A) بتجاهل ازدواجية الموجة والجسيم.
B) من خلال مبدأ عدم اليقين.
C) كتقريب صحيح عند المقاييس العادية.
D) باستخدام متغيرات مخفية.
  • 10. ما هو المبدأ الذي يحد من دقة التنبؤ بقيمة فيزيائية قبل القياس؟
A) نظرية أينشتاين
B) قاعدة ثابت بلانك
C) مبدأ عدم اليقين
D) مبدأ هايزنبرغ
  • 11. من هم الذين ساهموا في تطوير ميكانيكا الكم في منتصف عشرينيات القرن العشرين؟
A) ريتشارد فاينمان، وستيفن هوكينغ، وروجر بنروز
B) جاليليو غاليلي، ويوهانس كبلر، وتيكو براهي
C) نيلز بور، وإرفين شرودنجر، وورنر هايزنبرغ، وماكس بورن، وبول ديراك
D) إسحاق نيوتن، وألبرت أينشتاين، وجيمس كليرك ماكسويل
  • 12. ما هو القانون الذي يوضح أن نظريات المتغيرات المخفية المحلية غير متوافقة مع الفيزياء الكمية؟
A) مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ
B) قانون بل
C) نظرية النسبية لأينشتاين
D) قانون بلانك
  • 13. ما هي المواد الرياضية اللازمة لفهم ميكانيكا الكم؟
A) العمليات الحسابية الأساسية والهندسة.
B) الميكانيكا الكلاسيكية فقط.
C) الأعداد المركبة، الجبر الخطي، المعادلات التفاضلية، نظرية المجموعات.
D) الإحصاء فقط.
  • 14. ما هو الجانب الأكثر جدلاً في ميكانيكا الكم فيما يتعلق بالقياسات؟
A) ازدواجية الموجة والجسيم.
B) مبدأ عدم اليقين.
C) انهيار حالة الكم.
D) مبدأ التراكب.
  • 15. ما هي خصائص عامل تطور الزمن U(t)؟
A) إنه عامل موحد.
B) إنه غير حتمي.
C) إنه غير خطي.
D) إنه قابل للتبادل.
  • 16. أي من الأنظمة التالية يمتلك حلاً تحليليًا لمعادلة شرودنجر؟
A) نظام متعدد الإلكترونات لا يمتلك حلاً تحليليًا
B) ذرة الهيدروجين
C) ذرة الهيليوم
D) جزيء بيولوجي معقد
  • 17. ما هي العلاقة التبادلية القياسية بين عوامل الموضع والزخم؟
A) [X^, P^] = -iℏ
B) [X^, P^] = iℏ
C) [X^, P^] = 0
D) [X^, P^] = ℏ
  • 18. إذا كان النظام أ في الحالة ψ_A والنظام ب في الحالة ψ_B، فما هي حالة النظام المركب؟
A) ψ_A * ψ_B.
B) (ψ_A)2 ⊗ (ψ_B)2.
C) ψ_A + ψ_B.
D) ψ_A ⊗ ψ_B.
  • 19. ما هي المصطلحات المستخدمة لوصف الإحصائيات التي يمكن الحصول عليها من خلال قياس نظام مكون بمفرده؟
A) متجهات الحالة.
B) الحالات المتشابكة.
C) مصفوفات الكثافة المخفضة.
D) مجموعات عمليات القياس الاحتمالية (POVMs).
  • 20. ما الذي يصف تأثير عملية قياس تُجرى على نظام أكبر على أحد الأنظمة الفرعية التابعة له؟
A) مقاييس القيم الموجبة (POVMs).
B) متجهات الحالة.
C) مصفوفات الكثافة.
D) الحالات المتشابكة.
  • 21. أي صيغة من صيغ ميكانيكا الكم تأخذ في الاعتبار مجموعًا لجميع المسارات الممكنة؟
A) ميكانيكا المصفوفات
B) نظرية التحويلات
C) صيغة التكامل المساري لفيجن
D) ميكانيكا الموجات
  • 22. ما هو العامل الذي يحدد عامل تطور زمني أحادي في ميكانيكا الكم؟
A) الهاملتوني (H)
B) كمية محفوظة
C) أي عامل هيرميتي
D) مبدأ الفعل
  • 23. ما هي الصيغة الرياضية للمؤثر الزمني الوحدوي؟
A) U(t) = e-iHt/ℏ
B) U(t) = iHt/ℏ
C) U(t) = Ht/ℏ
D) U(t) = eiHt/ℏ
  • 24. ما هو هاميلتونيان الجسيم الحر؟
A) (ℏk² / (2m)) e^(i(kx - ℏkt))
B) (πa⁻¹ / 4) e^(-x² / (2a))
C) -(ℏ² / (2m)) d² / dx²
D) (1 / 2m) P²
  • 25. ما هو زخم حالة ذاتية موجية مستوية بدلالة k؟
A) (1/√(2π)) ∫ eikx dk
B) -(ħ² / (2m)) d² / dx²
C) ħk
D) e-ak² / 2
  • 26. ما هي تحويل فورييه للدالة ψ(x, 0)؟
A) -(ℏ2 / (2m)) d² / dx²
B) ψk, 0
C) e^(i(kx - ℏk²t / (2m)))
D) (1/√(2π)) ∫ eikx dk
  • 27. في أي مكان داخل صندوق أحادي البعد تكون طاقة الجسيمات الكامنة صفرًا؟
A) عند الحدود
B) خارج الصندوق
C) المساحة بأكملها
D) منطقة معينة
  • 28. ما هي الطريقة التي تعتبر أكثر أناقة لحل مسألة المذبذب التوافقي الكمي؟
A) فصل المتغيرات (Separation of variables)
B) الطريقة التباينية (Variational method)
C) طريقة السلّم (Ladder method)
D) نظرية الاضطراب (Perturbation theory)
  • 29. في سياق مقياس تداخل ماخ-زيندر، ماذا تمثل المصفوفة الوحدوية B؟
A) مصدر الفوتونات
B) عملية انقسام الشعاع الضوئي
C) جهاز الكشف
D) عملية تغيير الطور
  • 30. ما هو الشرط الذي يجب أن تستوفيه الحالة الكمومية ψ في جهاز التداخل الكمي (MZI) لكي تحافظ على خاصية التطبيع؟
A) |α|² - |β|² = 1
B) |α|² + |β|² = 1
C) |α|² * |β|² = 1
D) |α| + |β| = 1
  • 31. ما هو نوع الفضاء المستخدم في ميكانيكا الكم لوصف حالة نظام ما؟
A) فضاء مينكوفسكي
B) فضاء الطور
C) الفضاء الإقليدي
D) فضاء هيلبرت
  • 32. في ميكانيكا الكم، ما الذي تمثله الكميات الفيزيائية القابلة للقياس؟
A) دوال الموجة
B) المؤثرات الهرميتية
C) المصفوفات الوحدوية
D) القيم الذاتية
  • 33. ما هو الاسم الذي يُطلق على العملية التي يتم فيها استخدام نموذج كلاسيكي لاستنتاج نموذج كمي أساسي؟
A) التراكب
B) التشابك
C) فقدان التماسك
D) تكميم
  • 34. في أي تجربة يتم تمثيل الجسيم المشحون كنظام كمومي مع وجود مجال مغناطيسي كلاسيكي في الخلفية؟
A) تجربة الشق المزدوج
B) تشتت رذرفورد
C) تجربة شترن-جيرلاخ
D) التأثير الكهروضوئي
  • 35. ما هي الحالة الاهتزازية للوتر التي تتوافق معها في نظرية الأوتار؟
A) الغلوون، الذي يحمل القوة النووية القوية.
B) الفوتون، الذي يحمل القوة الكهرومغناطيسية.
C) جسيم دبليو، الذي يحمل القوة النووية الضعيفة.
D) الجسيم الجاذبي، الذي يحمل قوة الجاذبية.
  • 36. ما هي الحلقات المحدودة التي تستخدم في نظرية الجاذبية الكمومية لوصف الفضاء؟
A) الحقول الكمومية
B) شبكات السبين
C) حلقات الأوتار
D) الأمواج الجاذبية
  • 37. في أي سنة وصف توماس يونغ التجربة الشهيرة للشقين؟
A) 1925
B) 1859
C) 1900
D) 1803
  • 38. من هو العالم الذي لاحظ توهجًا ناتجًا عن تفريغ كهربائي داخل أنبوب زجاجي يحتوي على غاز تحت ضغط منخفض في عام 1838؟
A) مايكل فاراداي
B) يوهان فيلهلم هيتورف
C) أوجين غولدشتاين
D) يوليوس بلوكر
  • 39. من اكتشف مشكلة الإشعاع الجسم الأسود في عام 1859؟
A) غوستاف كيرشوف
B) نيلز بور
C) ماكس بلانك
D) ألبرت أينشتاين
  • 40. في أي عام اقترح ماكس بلانك فرضية أن الطاقة تُشع وتُمتص في وحدات منفصلة تسمى 'كميات'؟
A) 1915
B) 1900
C) 1925
D) 1899
  • 41. من استخدم فرضية بلانك الكمية لشرح التأثير الكهروضوئي في عام 1905؟
A) ماكس بورن
B) نيلز بور
C) إروين شرودنجر
D) ألبرت أينشتاين
  • 42. من هو الذي طرح نظرية موجات المادة في عام 1923؟
A) إروين شرودنجر
B) فيرنر هايزنبرغ
C) لويس دي برولي
D) ماكس بورن
  • 43. في أي سنة قدم ماكس بورن التفسير الاحتمالي لدالة الموجة الخاصة بشرودنجر؟
A) 1930
B) 1923
C) 1926
D) 1925
  • 44. أي مؤتمر في عام 1927 أدى إلى قبول أوسع لفيزياء الكم؟
A) المؤتمر الأول لسولفي
B) ندوة ميكانيكا الكم
C) المؤتمر الخامس لسولفي
D) المؤتمر الدولي للفيزياء
  • 45. من هو الذي حدد أن الأشعة الكاثودية تتكون من جسيمات دون ذرية تسمى الإلكترونات؟
A) مايكل فاراداي
B) يوليوس بلوكر
C) ج. ج. طومسون
D) أوجين غولدشتاين
  • 46. من قام بتوسيع نموذج بور ليشمل التأثيرات النسبية الخاصة؟
A) باسكوال يوردان
B) فيرنر هايزنبرغ
C) أرنولد سومرفيلد
D) ماكس بورن
  • 47. ما هي المجالات التي غزتها ميكانيكا الكم، بما في ذلك الكيمياء الكمومية والإلكترونيات الكمومية؟
A) الكثير من التخصصات
B) الديناميكا الحرارية
C) النسبية العامة
D) الفيزياء الكلاسيكية فقط
تم إنشاؤها باستخدام That Quiz — موقع إنشاء الاختبارات والدرجات في الرياضيات والمواد الأخرى.