Física Cuántica: Aprende los Principios y Aplicaciones de la Mecánica Cuántica

Question 1

¿Cuál de los siguientes enunciados describe mejor el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

La posición y el momento de una partícula no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

La posición y la energía de una partícula no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

La posición y la spin de una partícula no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

El momento y la energía de una partícula no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Question 2

¿Qué ecuación describe la función de onda de una partícula en un pozo de potencial infinito de ancho L?

Accepted Answer

ψ(x) = A sen(nπx/L)

Answer

ψ(x) = A cos(nπx/L)

Answer

ψ(x) = A exp(nπx/L)

Answer

ψ(x) = A exp(-nπx/L)

Question 3

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el efecto túnel es correcta?

Accepted Answer

Es un fenómeno en el que una partícula puede atravesar una barrera de potencial incluso si su energía es menor que la altura de la barrera.

Answer

Es un fenómeno en el que una partícula puede atravesar una barrera de potencial incluso si su energía es mayor que la altura de la barrera.

Answer

Es un fenómeno que solo ocurre en partículas cargadas.

Answer

Es un fenómeno que solo ocurre en partículas sin carga.

Question 4

¿Cuál de los siguientes experimentos demostró la naturaleza ondulatoria de los electrones?

Accepted Answer

Experimento de la doble rendija

Answer

Experimento de Stern-Gerlach

Answer

Experimento de Rutherford

Answer

Experimento de Millikan

Question 5

¿Qué propiedad de la función de onda ψ describe la probabilidad de encontrar una partícula en un determinado punto?

Accepted Answer

Amplitud

Answer

Fase

Answer

Energía

Answer

Momento

Question 6

¿Cuál es el número cuántico que describe el momento angular orbital de un electrón?

Accepted Answer

l

Answer

m

Answer

n

Answer

s

Question 7

¿Qué tipo de fuerza mantiene unidos a los núcleos atómicos?

Accepted Answer

Fuerza nuclear fuerte

Answer

Fuerza gravitatoria

Answer

Fuerza electromagnética

Answer

Fuerza nuclear débil

Question 8

¿Cuál de las siguientes partículas es un bosón?

Accepted Answer

Fotón

Answer

Electrón

Answer

Protón

Answer

Neutrón

Question 9

¿Qué principio establece que la simetría de un sistema determina sus propiedades físicas?

Accepted Answer

Principio de simetría

Answer

Principio de incertidumbre

Answer

Principio de exclusión

Answer

Principio de superposición

Question 10

¿Qué ecuación describe la evolución temporal de la función de onda de un sistema cuántico?

Accepted Answer

Ecuación de Schrödinger

Answer

Ecuación de Navier-Stokes

Answer

Ecuación de Maxwell

Answer

Ecuación de difusión

Question 11

El fenómeno del entrelazamiento cuántico implica que las propiedades de dos o más partículas están:

Accepted Answer

Correlacionadas incluso cuando están separadas por grandes distancias

Answer

Solo correlacionadas si están en contacto físico

Answer

Solo correlacionadas si son del mismo tipo de partícula

Question 12

¿Cuál de las siguientes es una aplicación de la física cuántica?

Accepted Answer

Computación cuántica

Answer

Aprendizaje automático

Answer

Procesamiento del lenguaje natural

Answer

Inteligencia artificial

Question 13

Según el modelo estándar de la física de partículas, ¿qué partículas son los constituyentes fundamentales de la materia?

Accepted Answer

Quarks y leptones

Answer

Protones, neutrones y electrones

Answer

Bosones de Higgs y neutrinos

Answer

Fotones y gluones

Question 14

¿Cuál de los siguientes es un efecto de la superposición en los sistemas cuánticos?

Accepted Answer

Un sistema cuántico puede existir en múltiples estados simultáneamente

Answer

Un sistema cuántico cambia instantáneamente de estado cuando se mide

Answer

Un sistema cuántico tiene un estado definido en todo momento

Question 15

Según el experimento de la doble rendija, ¿qué tipo de patrón se produce en la pantalla cuando se dispara un electrón a través de ambas rendijas?

Accepted Answer

Un patrón de interferencia de ondas

Answer

Dos puntos brillantes

Answer

Un solo punto brillante

Answer

Ningún patrón

Question 16

En mecánica cuántica, ¿qué principio establece que la función de onda colapsa cuando se mide el sistema?

Accepted Answer

Colapso de la función de onda

Answer

Principio de exclusión de Pauli

Answer

Principio de superposición

Answer

Principio de incertidumbre

Question 17

En espectroscopia atómica, ¿qué tipo de espectro se produce cuando los electrones de un átomo absorben energía y saltan a estados excitados?

Accepted Answer

Espectro de absorción

Answer

Ningún espectro

Answer

Espectro de emisión

Answer

Espectro continuo

Question 18

En el modelo atómico de Bohr, ¿qué número cuántico describe la energía de un electrón?

Accepted Answer

n

Answer

s

Answer

m

Answer

l

Question 19

¿En qué consiste la dualidad onda-partícula?

Accepted Answer

Los electrones, considerados partículas, también presentan comportamientos ondulatorios.

Answer

Los fotones, partículas de luz, solo muestran propiedades ondulatorias.

Question 20

Sobre el entrelazamiento cuántico, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

Dos partículas entrelazadas están correlacionadas independientemente de la distancia entre ellas.

Answer

El entrelazamiento cuántico solo es aplicable a los fotones.

Answer

El entrelazamiento cuántico únicamente tiene aplicaciones en teletransportación.

Question 21

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la superposición cuántica es FALSA?

Accepted Answer

Un electrón únicamente puede existir en un estado definido en cada momento.

Answer

La superposición cuántica permite que un electrón esté en varios estados simultáneamente.

Answer

La superposición cuántica es fundamental para el funcionamiento de las computadoras cuánticas.

Question 22

En el ámbito de la criptografía, ¿cómo puede la física cuántica mejorar la seguridad?

Accepted Answer

Creación de claves criptográficas irrompibles usando entrelazamiento cuántico.

Answer

Acelerar algoritmos de cifrado convencionales.

Answer

Detectar escuchas ilegales en comunicaciones.

Question 23

¿Qué científico realizó el experimento de la doble rendija, proporcionando evidencia de la dualidad onda-partícula?

Accepted Answer

Thomas Young

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Answer

Erwin Schrödinger

Question 24

¿Cuál es la ecuación que describe el comportamiento de la función de onda en física cuántica?

Accepted Answer

Ecuación de Schrödinger

Answer

Ecuación de Dirac

Answer

Ecuación de Einstein

Answer

Ecuaciones de Maxwell

Question 25

¿Qué dispositivo utiliza física cuántica para medir y manipular el espín de los electrones?

Accepted Answer

Resonancia magnética nuclear (RMN).

Answer

Microscopio de efecto túnel (STM)

Answer

Tomografía por emisión de positrones (PET)

Answer

Microscopio de fuerza atómica (AFM)

Question 26

¿Cuáles de los siguientes son ejemplos de estados cuánticos?

Accepted Answer

Estado de espín de un electrón, polarización de un fotón.

Answer

Velocidad de un automóvil, temperatura de un gas.

Answer

Altura de una persona, color de los ojos.

Question 27

¿Cuál de las siguientes afirmaciones ilustra mejor el principio de dualidad onda-partícula en la física cuántica?

Accepted Answer

Un fotón puede exhibir propiedades tanto de onda como de partícula.

Answer

Los electrones orbitan el núcleo en trayectorias circulares.

Answer

Las partículas se comportan exclusivamente como ondas.

Answer

La energía está cuantizada en niveles discretos.

Question 28

¿Qué término describe la correlación instantánea entre dos partículas cuánticas entrelazadas, independientemente de la distancia que las separe?

Accepted Answer

Entrelazamiento cuántico

Answer

Emisión espontánea

Answer

Superposición cuántica

Answer

Efecto túnel

Question 29

¿Cuál de las siguientes es una aplicación potencial de la física cuántica?

Accepted Answer

Criptografía cuántica

Answer

Medicina convencional

Answer

Ingeniería mecánica

Answer

Producción de energía a base de carbono

Question 30

¿Qué implica el principio de superposición en la física cuántica?

Accepted Answer

Una partícula puede existir simultáneamente en múltiples estados posibles.

Answer

La energía de un sistema siempre aumenta con el tiempo.

Answer

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

Question 31

¿Cuál de las siguientes ecuaciones describe la evolución temporal de la función de onda de una partícula en la física cuántica?

Accepted Answer

Ecuación de Schrödinger

Answer

Ecuaciones de Maxwell

Answer

Ecuación de continuidad

Answer

Leyes de Newton

Question 32

¿Quién propuso inicialmente la hipótesis de que las partículas también pueden exhibir propiedades ondulatorias?

Accepted Answer

Louis de Broglie

Answer

Niels Bohr

Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Question 33

¿Cuál es una diferencia fundamental entre la mecánica clásica y la mecánica cuántica?

Accepted Answer

La cuantización de la energía en la mecánica cuántica.

Answer

La importancia de la masa en la mecánica clásica.

Answer

El uso de ecuaciones diferenciales en la mecánica cuántica.

Question 34

¿Qué experimento proporcionó evidencia experimental de la naturaleza ondulatoria de los electrones?

Accepted Answer

Experimento de difracción de electrones de doble rendija

Answer

Experimento de la gota de aceite de Millikan

Answer

Experimento de la lámina de oro de Rutherford

Question 35

¿Qué tipo de partícula es un fotón?

Accepted Answer

Bosón

Answer

Fermión

Answer

Leptón

Answer

Hadrón

Question 36

¿Qué fenómeno cuántico permite a las partículas atravesar barreras de potencial incluso cuando su energía es menor que la altura de la barrera?

Accepted Answer

Efecto túnel

Answer

Decadencia radiactiva

Answer

Emisión espontánea

Answer

Resonancia magnética

Question 37

Según el principio de dualidad onda-partícula, ¿qué afirmación es correcta?

Accepted Answer

Tanto las partículas como las ondas pueden exhibir propiedades de ambas.

Answer

Solo las partículas pueden exhibir propiedades de onda.

Question 38

¿Qué describe mejor el entrelazamiento cuántico?

Accepted Answer

Un fenómeno donde el estado de partículas conectadas afecta instantáneamente el estado de cada una, sin importar la distancia.

Answer

Un proceso que crea nuevas partículas a partir de la energía.

Question 39

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de superposición en mecánica cuántica?

Accepted Answer

Un electrón que existe en múltiples estados de energía simultáneamente.

Answer

Una partícula que se mueve en una trayectoria definida.

Answer

Una onda que se refleja en una superficie.

Question 40

¿Qué implicación tiene la física cuántica en el ámbito de la computación?

Accepted Answer

Permite el desarrollo de computadoras cuánticas, que pueden resolver problemas complejos mucho más rápido que las computadoras clásicas.

Answer

Hace imposible la miniaturización de las computadoras.

Question 41

¿Cómo se puede utilizar la física cuántica en la criptografía?

Accepted Answer

Para crear algoritmos de cifrado altamente seguros basados en los principios de la indeterminación cuántica.

Answer

Para transmitir mensajes de forma segura a través de largas distancias.

Answer

Para descifrar códigos sin necesidad de una clave.

Question 42

¿Qué ecuación representa la función de onda de una partícula en mecánica cuántica?

Accepted Answer

Ecuación de Schrödinger

Answer

Ecuación de Newton

Answer

Ecuación de Maxwell

Answer

Ecuación de Einstein

Question 43

¿Qué propiedad de las partículas describe el principio de exclusión de Pauli?

Accepted Answer

Dos fermiones idénticos no pueden ocupar el mismo estado cuántico simultáneamente.

Answer

Los bosones idénticos deben ocupar el mismo estado cuántico simultáneamente.

Answer

Los fermiones idénticos pueden ocupar cualquier estado cuántico.

Question 44

¿Qué fenómeno cuántico permite la teletransportación de información?

Accepted Answer

Entrelazamiento cuántico

Answer

Principio de incertidumbre

Answer

Superposición

Answer

Efecto túnel

Question 45

¿Cuál de las siguientes partículas no es un fermión?

Accepted Answer

Fotón

Answer

Neutrón

Answer

Protón

Answer

Electrón