Física Cuántica: Conceptos Básicos y Aplicaciones

Question 1

¿Qué experimento demuestra de manera más evidente la naturaleza ondulatoria de la luz?

Accepted Answer

Interferencia de doble rendija

Answer

Efecto fotoeléctrico

Answer

Espectroscopia atómica

Answer

Emisión espontánea

Question 2

¿Cómo afecta la cuantización de la energía a los electrones en los átomos?

Accepted Answer

Limita su energía a valores específicos.

Answer

Explica cómo emiten luz los átomos excitados.

Answer

Determina los niveles de energía de los electrones en las moléculas.

Question 3

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la ecuación de Schrödinger?

Accepted Answer

iħ∂ψ/∂t = Hψ

Answer

E = mc²

Answer

F = ma

Answer

PV = nRT

Question 4

¿Qué describe el número cuántico principal (n)?

Accepted Answer

El nivel de energía del electrón.

Answer

La forma del orbital atómico.

Answer

El número de electrones en un orbital.

Answer

La orientación del orbital en el espacio.

Question 5

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de fenómeno cuántico?

Accepted Answer

Emisión de luz por un láser

Answer

Fotosíntesis

Answer

Movimiento de un objeto de gran tamaño

Answer

Combustión de un combustible fósil

Question 6

¿Qué científico realizó contribuciones fundamentales al desarrollo de la teoría cuántica?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Isaac Newton

Answer

Albert Einstein

Answer

Charles Darwin

Question 7

¿Cuál es la unidad del momento angular en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

hbar

Answer

Joule-segundo

Answer

Newton-metro

Answer

Electrón-voltio

Question 8

¿Qué principio establece que los electrones solo pueden ocupar estados discretos de energía?

Accepted Answer

Principio de cuantización de la energía

Answer

Principio de exclusión de Pauli

Answer

Principio de incertidumbre de Heisenberg

Answer

Principio de superposición

Question 9

¿Qué ecuación describe la energía de un fotón?

Accepted Answer

E = hf

Answer

E = mc²

Answer

E = k/2

Answer

E = p²/2m

Question 10

El número cuántico principal (n) de un electrón en un átomo representa:

Accepted Answer

Su distancia promedio desde el núcleo.

Answer

Su momento angular orbital.

Answer

Su orientación en el espacio.

Answer

Su espín

Question 11

¿Qué tipo de enlace químico se forma cuando dos átomos comparten pares de electrones?

Accepted Answer

Enlace covalente

Answer

Enlace iónico

Answer

Enlace metálico

Answer

Enlace de hidrógeno

Question 12

El efecto túnel es un fenómeno que permite que:

Accepted Answer

Las partículas atraviesen barreras de energía.

Answer

Los electrones fluyan sin resistencia en los conductores.

Answer

Los fotones cambien su longitud de onda.

Answer

Los núcleos atómicos se fusionen.

Question 13

Según el principio de dualidad onda-partícula, ¿qué propiedad pueden exhibir las partículas bajo ciertas condiciones?

Accepted Answer

Ambas

Answer

Comportamiento ondulatorio

Answer

Comportamiento corpuscular

Answer

Ninguna

Question 14

¿Qué implica el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

Es imposible conocer simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión arbitraria.

Answer

La posición de una partícula es aleatoria e impredecible.

Answer

El momento de una partícula es proporcional a su energía.

Answer

La energía de una partícula es cuantizada.

Question 15

¿Cuál es la ecuación que describe la función de onda de una partícula en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Ecuación de Schrödinger

Answer

Ecuación de Dirac

Answer

Ecuación de Einstein

Answer

Ecuación de Maxwell

Question 16

¿Qué tipo de espectro se produce cuando los electrones emiten energía al pasar a niveles de energía más bajos?

Accepted Answer

Espectro de líneas

Answer

Espectro continuo

Answer

Espectro lineal

Answer

Espectro de bandas

Question 17

¿Qué fenómeno cuántico se aprovecha en los láseres para generar un haz de luz coherente?

Accepted Answer

Emisión estimulada de radiación

Answer

Absorción

Answer

Reflexión

Answer

Refracción

Question 18

¿Cuál es el significado de una función de onda normalizada en física cuántica?

Accepted Answer

La probabilidad de encontrar la partícula en todo el espacio es igual a 1.

Answer

La función de onda es real y positiva en todas partes.

Answer

La función de onda no puede tener nodos.

Answer

La función de onda es una representación gráfica de la energía de la partícula.

Question 19

¿Cuál de los siguientes enunciados resume mejor el Principio de Incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

Cuanto más precisa sea la determinación de la posición de una partícula, menos precisa será la determinación de su momento y viceversa.

Answer

La posición y el momento de una partícula se pueden determinar simultáneamente con precisión ilimitada.

Answer

La energía y la posición de un sistema se pueden conocer con precisión simultáneamente.

Answer

El espín y la carga de una partícula se pueden conocer con precisión simultáneamente.

Question 20

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la dualidad onda-partícula de la materia es correcta?

Accepted Answer

Tanto las partículas como las ondas tienen propiedades de partículas y ondas.

Answer

Solo las partículas tienen propiedades ondulatorias.

Answer

Solo las ondas tienen propiedades de partículas.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 21

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la función de onda de una partícula en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Ψ=Ψ(x, y, z, t)

Answer

E=mc²

Answer

F=ma

Answer

Δx⋅Δp≥h/4π

Question 22

¿Qué es el efecto túnel?

Accepted Answer

La capacidad de una partícula de atravesar una barrera de potencial aunque no tenga suficiente energía clásica.

Answer

La emisión de electrones desde un metal cuando es iluminado con luz de alta intensidad.

Answer

La absorción de fotones por un átomo, lo que provoca el paso a un estado excitado.

Answer

El movimiento de un electrón desde un nivel energético más bajo a uno más alto.

Question 23

¿Qué es el espín de un electrón?

Accepted Answer

Un momento angular intrínseco del electrón.

Answer

Un campo magnético asociado con el movimiento del electrón.

Answer

La carga eléctrica del electrón.

Answer

La masa del electrón.

Question 24

¿Qué principio establece que los electrones se disponen en los orbitales atómicos de menor energía posible?

Accepted Answer

Principio de Aufbau

Answer

Regla de Hund

Answer

Principio de Exclusión de Pauli

Answer

Principio de Incertidumbre de Heisenberg

Question 25

¿Cuál es la unidad SI de energía?

Accepted Answer

Joule

Answer

Newton

Answer

Vatio

Answer

Electronvoltio

Question 26

¿Qué tipo de radiación electromagnética tiene la menor longitud de onda?

Accepted Answer

Rayos gamma

Answer

Ondas de radio

Answer

Luz visible

Answer

Rayos X

Question 27

¿Quién desarrolló el modelo atómico que describe a los electrones orbitando el núcleo?

Accepted Answer

Niels Bohr

Answer

Albert Einstein

Answer

Erwin Schrödinger

Answer

Max Planck

Question 28

¿Cuál de las siguientes afirmaciones NO es un principio fundamental de la física cuántica?

Accepted Answer

La física clásica describe con precisión el comportamiento del mundo a escalas atómicas y subatómicas.

Answer

Los objetos pueden comportarse como ondas o como partículas (dualidad onda-partícula).

Answer

La energía solo puede existir en cantidades discretas (cuantización de la energía).

Answer

Es imposible conocer con precisión la posición y el momento de una partícula al mismo tiempo (principio de incertidumbre).

Question 29

¿Qué fenómeno ilustra la cuantización?

Accepted Answer

Los niveles discretos de energía de los electrones en un átomo

Answer

La velocidad constante de la luz en el vacío

Answer

La masa continua de un protón

Answer

El número ilimitado de estrellas en el universo

Question 30

¿Qué establece el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

Es imposible medir simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión ilimitada

Answer

La energía de una partícula es siempre constante

Answer

La velocidad de una partícula es directamente proporcional a su momento

Answer

La masa de una partícula es igual a su energía dividida por el cuadrado de la velocidad de la luz

Question 31

¿Quién desarrolló la ecuación de Schrödinger?

Accepted Answer

Erwin Schrödinger

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Answer

Max Planck

Question 32

¿Qué tipo de enlace químico se forma cuando los átomos comparten electrones?

Accepted Answer

Enlace covalente

Answer

Enlace iónico

Answer

Enlace metálico

Answer

Enlace de hidrógeno

Question 33

¿Qué aplicación de la física cuántica está relacionada con el ámbito médico?

Accepted Answer

Resonancia magnética nuclear (RMN)

Answer

Microscopía electrónica

Answer

Láseres

Answer

Transistores

Question 34

¿Cuál de las siguientes opciones NO es una aplicación práctica de la física cuántica?

Accepted Answer

Teoría de la relatividad

Answer

Láseres

Answer

Transistores

Answer

Medicina nuclear

Question 35

¿Qué afirma el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

Es imposible conocer con precisión la posición y el momento de una partícula simultáneamente

Answer

La energía y el tiempo no pueden medirse con precisión al mismo tiempo

Answer

La posición de una partícula no puede conocerse a menos que se mida

Answer

El momento de una partícula no puede conocerse a menos que se mida

Question 36

¿En qué consiste el efecto fotoeléctrico?

Accepted Answer

Emisión de electrones de una superficie metálica cuando se expone a luz de ciertas frecuencias

Answer

Absorción de luz por una sustancia y emisión de calor como resultado

Answer

Reflexión de luz desde una superficie metálica

Answer

Refracción de luz al pasar de un medio a otro

Question 37

¿Qué experimento demostró de manera concluyente la naturaleza dual de la materia?

Accepted Answer

Experimento de la doble rendija

Answer

Experimento del gato de Schrödinger

Answer

Efecto Compton

Answer

Experimento de Stern-Gerlach

Question 38

¿Cuál de las siguientes es una propiedad fundamental de la física cuántica?

Accepted Answer

Dualidad onda-partícula

Answer

Ley de gravitación universal

Answer

Conservación de la energía

Answer

Acción a distancia

Question 39

El principio de incertidumbre de Heisenberg establece que:

Accepted Answer

No se puede conocer simultáneamente con precisión el momento y la posición de una partícula

Answer

La energía de una partícula está cuantizada

Answer

La velocidad de la luz es constante

Question 40

¿Cuál de los siguientes fenómenos es explicado por la física cuántica?

Accepted Answer

El efecto fotoeléctrico

Answer

La refracción de la luz

Answer

La fotosíntesis

Answer

La interacción electromagnética

Question 41

La ecuación de Schrödinger describe:

Accepted Answer

La evolución temporal de una función de onda

Answer

La fuerza eléctrica entre dos cargas

Answer

El momento angular de una partícula

Answer

La energía de un electrón en un átomo

Question 42

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de cuantización?

Accepted Answer

Los niveles de energía de los electrones en un átomo

Answer

La carga eléctrica de un electrón

Answer

La velocidad de la luz

Question 43

El experimento de la doble rendija demuestra:

Accepted Answer

La naturaleza ondulatoria y corpuscular de la luz y la materia

Answer

El efecto Compton

Answer

El principio de exclusión de Pauli

Question 44

¿Cuál es el nombre del modelo atómico que propone que los electrones ocupan orbitales cuantificados?

Accepted Answer

Modelo atómico de Bohr

Answer

Modelo atómico de Rutherford

Answer

Modelo atómico de Thomson

Question 45

El entrelazamiento cuántico se refiere a:

Accepted Answer

La correlación instantánea entre dos partículas, incluso cuando están separadas por grandes distancias

Answer

La superposición de estados cuánticos

Question 46

La teletransportación cuántica es:

Accepted Answer

La transferencia de información de un estado cuántico a otro, incluso cuando están separados por distancias arbitrarias

Answer

La creación de partículas de la nada

Question 47

La dualidad onda-partícula afirma que:

Accepted Answer

Las partículas pueden comportarse como ondas y las ondas pueden comportarse como partículas.

Answer

Todas las partículas son ondas.

Answer

Las partículas y las ondas son entidades completamente separadas.

Answer

Todas las ondas son partículas.

Question 48

¿Cuál de los siguientes es un principio fundamental de la mecánica cuántica?

Accepted Answer

El principio de incertidumbre de Heisenberg

Answer

La ley de Coulomb

Answer

La segunda ley de Newton

Answer

La ley de la conservación de la energía

Question 49

La constante de Planck, que relaciona la energía de un fotón con su frecuencia, se expresa en unidades de:

Accepted Answer

Joule-segundos (J·s)

Answer

Segundos (s)

Answer

Kilogramos (kg)

Answer

Metros (m)

Question 50

El efecto fotoeléctrico, donde los electrones son emitidos de un material cuando la luz incide sobre él, es un fenómeno que se explica por:

Accepted Answer

La naturaleza cuántica de la luz.

Answer

La ley de la gravitación universal.

Answer

La teoría ondulatoria de la luz.

Answer

La ley de Coulomb.

Question 51

La función de onda de una partícula cuántica describe:

Accepted Answer

La probabilidad de encontrar la partícula en un lugar y momento determinados.

Answer

La velocidad de la partícula.

Answer

La posición exacta de la partícula en todo momento.

Answer

La trayectoria de la partícula.

Question 52

En el modelo atómico de Bohr, el número cuántico principal (n) representa:

Accepted Answer

El nivel de energía del electrón.

Answer

La orientación espacial del orbital del electrón.

Answer

El espín del electrón.

Answer

El momento angular del electrón.

Question 53

Un estado excitado de un átomo es un estado en el que:

Accepted Answer

Un electrón ha absorbido energía y se encuentra en un nivel de energía superior al estado fundamental.

Answer

El átomo ha ganado un electrón.

Answer

Un electrón ha perdido energía y se encuentra en un nivel de energía inferior al estado fundamental.

Answer

El átomo ha perdido un electrón.

Question 54

¿Quién es considerado el padre de la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Ernest Rutherford

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr