Física quàntica - Prova
  • 1. La física quàntica és una branca de la física que estudia el comportament de la matèria i l'energia a les escales més petites dels àtoms i les partícules subatòmiques. Implica comprendre fenòmens com la dualitat ona-partícula, la superposició i l'entrellament. La física quàntica ha donat lloc a descobriments i tecnologies revolucionàries, com la computació quàntica, la teletransportació i la criptografia. Els principis de la física quàntica desafien les nostres percepcions clàssiques de la realitat, destacant la natura misteriosa i contrària a l'intuïció del món quàntic.

    Com s'anomena la partícula més petita de llum?
A) Protó
B) Electró
C) Fotó
D) Neutró
  • 2. Quin científic va proposar el principi de la dualitat ona-partícula?
A) Louis de Broglie
B) Erwin Schrödinger
C) Max Planck
D) Niels Bohr
  • 3. Com es defineix el procés pel qual una partícula pot existir en múltiples estats simultàniament fins que es mesura?
A) Descoherència
B) Efecte túnel
C) Entrellament
D) Superposició
  • 4. Com s'anomena l'estudi de com les partícules interactuen a nivell quàntic?
A) Relativitat especial
B) Mecànica quàntica
C) Astrofísica
D) Mecànica clàssica
  • 5. Com s'anomena el procés pel qual un objecte es comporta tant com una ona com una partícules?
A) Entrellament quàntic
B) Dualitat ona-partícula
C) Superposició quàntica
D) Túnel quàntic
  • 6. Quina equació descriu el comportament d'una funció d'ona en la mecànica quàntica?
A) Equació de Newton
B) Equació de Planck
C) Equació de Schrödinger
D) Equació d'Einstein
  • 7. Quina és la unitat bàsica de càlcul d'un ordinador quàntic?
A) Bit
B) Qubit
C) Byte
D) Nibble
  • 8. Com s'anomena el fenomen en què les partícules quàntiques poden influir-se mútuament, independentment de la distància que les separa?
A) Col·lapse de la funció d'ona
B) Túnel quàntic
C) Superposició quàntica
D) Entrellament quàntic
  • 9. En quines magnituds la mecànica quàntica sol manifestar les seves característiques inusuals?
A) Només a les magnituds microscòpiques òptiques.
B) A la magnitud dels àtoms i per sota.
C) Només a les magnituds astronòmiques.
D) Només a les magnituds macroscòpiques.
  • 10. Com s'anomenen els estats quantitzats d'energia, moment i moment angular en sistemes quàntics?
A) Estats lligats
B) Estats clàssics
C) Estats macroscòpics
D) Estats continus
  • 11. Quina és la limitació fonamental que afecta la precisió de predir el valor d'una magnitud física abans de la mesura en la mecànica quàntica?
A) El principi d'incertesa
B) El principi de correspondència
C) La dualitat ona-partícula
D) El principi de superposició
  • 12. Qui va proporcionar la solució al problema de la radiació del cos negre l'any 1900?
A) Niels Bohr
B) Erwin Schrödinger
C) Max Planck
D) Albert Einstein
  • 13. Quina entitat matemàtica proporciona informació sobre les mesures de les propietats d'una partícula en la mecànica quàntica?
A) Densitat de probabilitat
B) Funció d'ona
C) Trajectòria clàssica
D) Hamiltonià
  • 14. Quina regla s'utilitza per calcular la probabilitat elevant al quadrat el valor absolut d'un nombre complex?
A) L'equació de Schrödinger
B) El principi d'incertesa de Heisenberg
C) La regla de Born
D) La formulació de Dirac
  • 15. Quin teorema demostra que amplies classes de teories de variables ocultes són incompatibles amb la física quàntica?
A) El principi d'incertesa de Heisenberg
B) El gat de Schrödinger
C) La teoria d'Einstein
D) El teorema de Bell
  • 16. Quines assignatures de matemàtiques són necessàries per comprendre la mecànica quàntica?
A) Geometria, trigonometria, lògica
B) Nombres complexos, àlgebra lineal, equacions diferencials, teoria de grups
C) Estadística, probabilitat, combinatòria
D) Topologia algebraica, teoria de nombres, càlcul
  • 17. Què demostra el teorema de la no-comunicació sobre l'entrellament quàntic?
A) Demostra l'existència de variables ocultes.
B) No permet enviar senyals més ràpid que la llum.
C) Permet la comunicació instantània a qualsevol distància.
D) Invalida el principi d'incertesa.
  • 18. Quina de les primeres propostes de la teoria quàntica va explicar l'efecte fotoelèctric?
A) La solució de Max Planck per a la radiació del cos negre
B) L'article de 1905 d'Albert Einstein
C) L'equació d'ones d'Erwin Schrödinger
D) El model de l'àtom de Niels Bohr
  • 19. Com s'anomena un estat quàntic quan és un vector propi d'una observació?
A) Un estat col·lapsat
B) Un estat mixt
C) Un estat propi
D) Un estat de superposició
  • 20. Què passa amb un estat quàntic després d'una mesura si s'obté un resultat específic?
A) L'estat esdevé ortogonal a la seva forma anterior.
B) L'estat col·lapsa a l'autovector corresponent o al projector normalitzat.
C) L'estat transita a un estat mixt.
D) L'estat roman sense canvis.
  • 21. Quina és la naturalesa de la mecànica quàntica que sorgeix de la mesura?
A) La seva naturalesa probabilística.
B) La seva naturalesa contínua.
C) La seva naturalesa lineal.
D) La seva naturalesa determinista.
  • 22. Què representa la constant de Planck reduïda en les equacions?
A) i
B) ψ
C) H
D) ℏ (h-bar)
  • 23. L'operador U(t) que descriu l'evolució temporal té una propietat crucial: de quin tipus de matriu es tracta?
A) Hermítica
B) Diagonalitzable
C) Ortogonal
D) Unitària
  • 24. Quina és la forma de l'operador d'evolució temporal U(t)?
A) e-Ht/ħ
B) e-iHt/ħ
C) eHt/ħ
D) eiHt/ħ
  • 25. Quina és la relació de commutació canònica entre l'operador de posició X^ i l'operador de moment P^?
A) [X^, P^] = 0
B) [X^, P^] = iℏ
C) [X^, P^] = ℏ
D) [X^, P^] = -iℏ
  • 26. En termes de desviacions estàndard, què estableix el principi d'incertesa sobre la posició i el moment?
A) σ_X σ_P ≥ ℏ/2
B) σ_X σ_P ≤ ℏ/2
C) σ_X / σ_P ≥ ℏ/2
D) σ_X + σ_P ≥ ℏ/2
  • 27. Quina és la forma general del commutador [A, B] per a dos operadors qualsevol A i B?
A) [A, B] = A + B
B) [A, B] = AB - BA
C) [A, B] = AB
D) [A, B] = BA - AB
  • 28. Què estableix el principi d'incertesa per a qualsevol parell d'operadors autoadjunts A i B?
A) σ_A σ_B ≤ (1/2) |⟨[A, B]⟩|
B) σ_A σ_B ≥ (1/2) |⟨[A, B]⟩|
C) σ_A + σ_B ≥ (1/2) |⟨[A, B]⟩|
D) σ_A / σ_B ≥ (1/2) |⟨[A, B]⟩|
  • 29. En mecànica quàntica, a què és equivalent l'operador de moment en l'espai de posició?
A) iℏ ∂/∂x
B) -iℏ ∂/∂x
C) ℏ ∂/∂x
D) -ℏ2 ∂/∂x
  • 30. Quina de les següents sistemes té una solució analítica completa a l'equació de Schrödinger?
A) L'àtom d'hidrogen
B) Una molècula amb molts electrons
C) L'àtom de l'hèlium
D) Un objecte macroscòpic
  • 31. Què implica el principi d'incertesa sobre la mesura precisa de la posició i el moment?
A) Només cal que una d'elles es mesuri amb precisió.
B) És impossible conèixer amb precisió arbitrària ambdues magnituds simultàniament.
C) És possible mesurar amb precisió ambdues magnituds al mateix temps.
D) Cap de les dues es pot mesurar amb precisió.
  • 32. Quina és la forma de l'equació de Schrödinger en termes de l'operador d'evolució temporal?
A) ψ(t) = e-iHt/ℏ ψ(0)
B) ψ(t) = Hψ(0)
C) ψ(t) = ℏψ(0)
D) ψ(t) = eiHt/ℏ ψ(0)
  • 33. Quan un sistema compost està enllaçat, què es pot utilitzar per descriure les estadístiques de les mesures realitzades en cadascun dels components del sistema individualment?
A) Matrius de densitat reduïdes.
B) Vectors d'estat.
C) Productes tensorials.
D) Espais de Hilbert compostos.
  • 34. Qui va proposar la 'teoria de la transformació' que unifica la mecànica de matrius i la mecànica ondulatoria?
A) Paul Dirac
B) Werner Heisenberg
C) Richard Feynman
D) Erwin Schrödinger
  • 35. Quina formulació de la mecànica quàntica considera la suma de tots els camins possibles?
A) La mecànica matricial
B) La mecànica ondulatoria
C) La teoria de transformacions
D) La formulació de l'integral de camí de Feynman
  • 36. Com se coneix l'operador que genera l'evolució temporal en la mecànica quàntica?
A) L'operador unitari
B) La funció d'ona
C) La integral de camí
D) L'hamiltonià (H)
  • 37. Qui va demostrar el resultat en mecànica clàssica que relaciona les simetries diferenciables amb les lleis de conservació?
A) Paul Dirac
B) Erwin Schrödinger
C) Emmy Noether
D) Werner Heisenberg
  • 38. Què passa amb un paquet d'ona gaussiana quan el paràmetre 'a' disminueix?
A) Tant l'amplitud en la posició com l'amplitud en el moment disminueixen.
B) No hi ha cap canvi en cap de les dues amplituds.
C) Tant l'amplitud en la posició com l'amplitud en el moment augmenten.
D) L'amplitud en la posició disminueix, però l'amplitud en el moment augmenta.
  • 39. En una particula dins d'una caixa unidimensional, a quina regió té energia potencial zero?
A) A tot arreu.
B) Als extrems de la caixa.
C) Fora d'aquesta regió.
D) Una determinada regió.
  • 40. Quina fórmula representa els nivells d'energia E_n en una caixa unidimensional?
A) E_n = ℏk² / (2m)
B) E_n = h / (2π)
C) E_n = (ℏ²π²n²) / (2mL²)
D) E_n = n²h² / (8mL²)
  • 41. Quin mètode va ser proposat per primera vegada per Paul Dirac per resoldre l'oscil·lador harmònic quàntic?
A) Mètode d'elements finits
B) Mètode variacional
C) Mètode de l'escala (o de l'ascensor)
D) Formulació de l'integral de camí
  • 42. En el context d'un interferòmetre de Mach-Zehnder, què representa la matriu unitària B?
A) Divisor de feix
B) Desfaser de fase
C) Detector
D) Font de fotons
  • 43. Quina disciplina fa servir la mecànica quàntica per explicar el comportament de les partícules subatòmiques?
A) Termodinàmica
B) Mecànica clàssica
C) Astrofísica
D) Física de l'estat sòlid
  • 44. Com s'anomena l'espai d'estats d'un sistema en mecànica quàntica?
A) Espai euclidià
B) Espai de fases
C) Espai de configuracions
D) Espai de Hilbert
  • 45. En mecànica quàntica, què representen les observables?
A) Valors propis
B) Funcions d'ona
C) Matrius unitàries
D) Operadors hermitius
  • 46. Com s'anomena el procés de derivar un model quàntic a partir d'un model clàssic?
A) Decoherència
B) Quantificació
C) Classificació
D) Superposició
  • 47. Quin tipus d'expressió energètica s'utilitza en el model de l'oscil·lador harmònic quàntic no relativista?
A) Energia tèrmica
B) Energia cinètica relativista
C) Energia cinètica no relativista
D) Energia potencial
  • 48. Quina propietat de la matèria és el resultat de la interacció de càrregues elèctriques segons la mecànica quàntica?
A) Força gravitatòria
B) Expansió tèrmica
C) Propietats clàssiques
D) Propietats mecàniques
  • 49. Què descriu l'electrodinàmica quàntica?
A) Les interaccions gravitatòries
B) La força nuclear forta
C) La interacció electromagnètica
D) La força nuclear feble
  • 50. Com es descriu el camp elèctric de l'àtom d'hidrogen en el model quàntic elemental?
A) Aplicant el principi d'incertesa de Heisenberg
B) Amb les equacions de Maxwell
C) Utilitzant un potencial de Coulomb clàssic
D) Mitjançant la gravetat newtoniana
  • 51. En quin tipus d'experiment es modelitza una partícula carregada com a sistema quàntic, mentre que el camp magnètic de fons es descriu de manera clàssica?
A) Experiment de Stern-Gerlach
B) Experiment de Michelson-Morley
C) Experiment de la doble escletxa
D) Efecte fotoelèctric
  • 52. A quin aspecte està associat un dels estats vibratòries d'una corda en la teoria de les cordes?
A) El gluó, que transmet la força nuclear forta.
B) El bosó W, que transmet la força nuclear feble.
C) El fotó, que transmet la força electromagnètica.
D) El gravitó, que transmet la força gravitacional.
  • 53. A la gravitat quàntica de bucles, com es descriu l'espai?
A) Partícules puntuals
B) Bucle tancats anomenats xarxes d'espín
C) Camps quàntics
D) Cordes unidimensionals
  • 54. Com s'anomena l'evolució d'una xarxa d'espín al llarg del temps en la gravitat quàntica de bucles?
A) Un camp quàntic
B) Una corda
C) Una partícula
D) Una espum de spin
  • 55. Quina interpretació de la mecànica quàntica posa èmfasi en el fet que la naturalesa probabilística no és temporal, sinó una renúncia definitiva a la causalitat clàssica?
A) Interpretació de Copenhaguen
B) Interpretació de molts mons
C) Mecànica quàntica relacional
D) Mecànica de Bohm
  • 56. Quin experiment mental argumentava la incompletitud de la mecànica quàntica basant-se en la localitat?
A) Paradoxa d'Einstein-Podolsky-Rosen
B) El principi d'incertesa d'Heisenberg
C) El gat de Schrödinger
D) Experiments de prova de Bell
  • 57. Què deriva la mecànica quàntica relacional?
A) El determinisme d'Einstein
B) Mecànica bohmiana
C) Interpretació de molts mons
D) Idees de tipus de Copenhaguen
  • 58. Quina interpretació elimina l'axioma del col·lapse de l'ona?
A) Mecànica quàntica relacional
B) Interpretació de Copenhaguen
C) Mecànica bohmiana
D) Interpretació de molts mons
  • 59. Qui va descriure el famós experiment de la doble hendidura el 1803?
A) Gustav Kirchhoff
B) J. J. Thomson
C) Michael Faraday
D) Thomas Young
  • 60. Quina conferència de 1927 va contribuir a una acceptació més àmplia de la física quàntica?
A) El Congrés Internacional de Matemàtics
B) La cinquena Conferència de Solvay
C) El Simposi Mundial de Física
D) La primera Conferència de Solvay
Prova creada amb That Quiz — on es fan proves de matemàtiques i altres matèries.