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