Üniversite Fizik Bilgi Yarışması Soruları ve Cevapları

1

Zamana bağlı Schrödinger denkleminde, Hamilton operatörünün (H) dalga fonksiyonu (ψ) üzerine etkisi hangi fiziksel niceliği tanımlar?

▼

A

Parçacığın momentumunun uzaysal dağılımını

B

Sistemin toplam enerjisinin zaman içindeki değişimini

C

Dalga fonksiyonunun faz evrimini

D

Sistemin potansiyel enerji yüzeyini

2

Bir dalga fonksiyonunun 'normlanabilir' (square-integrable) olması için matematiksel olarak hangi koşulu sağlaması gerekir?

▼

A

Tüm uzaydaki integralinin karesinin 1'e eşit olması

B

Periyodik sınır koşullarına sahip olması

C

Tüm uzayda türevinin sıfır olması

D

Sadece potansiyel kuyusunun içinde tanımlı olması

3

Schrödinger denkleminde dalga fonksiyonunun ψ(x,t) sürekli ve türevlenebilir olması fiziksel olarak neyi garanti eder?

▼

A

Parçacığın hızının her noktada tanımlı olmasını

B

Olasılık akım yoğunluğunun korunmasını

C

Hamiltonyen operatörünün Hermityen olmasını

D

Sistemin enerji spektrumunun kesikli olmasını

4

Sonsuz potansiyel kuyusunda (infinite square well) enerji seviyeleri (En) kuantum sayısı (n) ile nasıl değişir?

▼

A

1/n ile orantılıdır

B

n'in karesiyle doğru orantılıdır

C

n ile doğru orantılıdır

D

n'in küpüyle doğru orantılıdır

5

Kuantum tünelleme olayında, potansiyel bariyerin içindeki dalga fonksiyonunun davranışı nasıldır?

▼

A

Sıfır genlikli bir durağan dalga

B

Sinüzoidal bir salınım

C

Üstel olarak sönümlenen bir fonksiyon

D

Sabit genlikli bir düzlem dalga

6

Born yorumuna göre, |ψ(x,t)|² ifadesi fiziksel olarak neyi temsil eder?

▼

A

Parçacığın o noktadaki momentumunu

B

Dalganın faz hızını

C

Belirli bir noktada parçacığı bulma olasılık yoğunluğunu

D

Parçacığın toplam enerjisini

7

Bir kuantum sisteminde 'durağan durum' (stationary state) ne anlama gelir?

▼

A

Parçacığın konumunun zamanla değişmemesi

B

Parçacığın momentumunun sıfır olması

C

Olasılık yoğunluğunun zamanla değişmemesi

D

Sistemin dış etkilerden izole olması

8

Schrödinger denkleminde kullanılan Hamilton operatörü (H = -ħ²/2m ∇² + V) hangi fiziksel prensibe dayanır?

▼

A

Klasik mekanikteki toplam enerji (Kinetik + Potansiyel)

B

Lagrange mekaniğindeki aksiyon prensibi

C

Termodinamik entropi yasaları

D

Elektromanyetik alan denklemleri

9

Kuantum harmonik osilatörün temel durum (n=0) enerjisi neden sıfır değildir?

▼

A

Uzayın kuantumlu yapısı nedeniyle

B

Potansiyel enerjinin negatif olması nedeniyle

C

Heisenberg belirsizlik ilkesi nedeniyle

D

Parçacığın kütlesinin çok küçük olması nedeniyle

10

Eğer iki dalga fonksiyonu Schrödinger denkleminin çözümüyse, bunların lineer kombinasyonu da bir çözümdür. Bu özelliğe ne ad verilir?

▼

A

Tünelleme etkisi

B

Süperpozisyon ilkesi

C

Dolaşıklık (Entanglement)

D

Kuantum eşevrelilik

11

Operatörlerin komütasyonu [A, B] = AB - BA = 0 ise, bu durum neyi ifade eder?

▼

A

İki fiziksel gözlemlenebilir niceliğin aynı anda kesin olarak ölçülebileceğini

B

Parçacığın hızının ışık hızına yaklaştığını

C

Sistemin enerji seviyelerinin dejenere olduğunu

D

Dalga fonksiyonunun tekil bir değer aldığını

12

Schrödinger denkleminin çözümü olan dalga fonksiyonu karmaşık sayılıdır. Bu karmaşıklığın temel fiziksel nedeni nedir?

▼

A

Sadece matematiksel bir kolaylık olması

B

Faz bilgisinin ve girişim etkilerinin korunması gerekliliği

C

Zamanın tersinir olması

D

Parçacıkların içsel spin yapısı

13

Gauss'un elektrik yasasına göre, kapalı bir yüzeyden geçen toplam elektrik akısı, yüzey içerisindeki toplam yükün hangi sabite oranıdır?

▼

A

Planck sabiti (h)

B

Boşluğun manyetik geçirgenliği (μ₀)

C

Boşluğun elektriksel geçirgenliği (ε₀)

D

Coulomb sabiti (k)

14

Maxwell denklemlerinde manyetik alanın diverjansının (∇·B) sıfır olması fiziksel olarak neyi ifade eder?

▼

A

Manyetik akı yoğunluğunun korunduğunu

B

İndüklenmiş elektrik alanının varlığını

C

Tek kutuplu manyetik yüklerin (manyetik monopoller) var olmadığını

D

Yüklerin sürekli bir akış halinde olduğunu

15

Faraday'ın indüksiyon yasasını temsil eden denklemde, zamanla değişen manyetik alanın ne oluşturduğu belirtilir?

▼

A

Statik bir yük dağılımı

B

Sabit bir potansiyel fark

C

Dairesel bir elektrik alanı

D

Manyetik bir akım

16

Maxwell'in Ampere yasasına eklediği 'yer değiştirme akımı' (displacement current) terimi, hangi fiziksel olguyu açıklamak için gereklidir?

▼

A

Elektrik yüklerinin kuantize olması

B

Işığın boşluktaki hızının değişimi

C

Manyetik alanın sonsuz hıza sahip olması

D

Kondansatörlerdeki süreklilik denkleminin sağlanması

17

Elektromanyetik dalgaların boşlukta yayılma hızı (c), hangi iki sabit cinsinden ifade edilir?

▼

A

ε₀ ve μ₀

B

ε₀ ve G

C

k ve e

D

μ₀ ve h

18

Poynting vektörü (S = E x H) fiziksel olarak neyi tanımlar?

▼

A

Potansiyel enerjinin toplamını

B

Yüklerin ivmelenme miktarını

C

Manyetik alanın rotasyonelini

D

Elektromanyetik alanın enerji akı yoğunluğunu

19

Maxwell denklemlerinin diferansiyel formunda, ∇ x E = -∂B/∂t ifadesi hangi yasayı temsil eder?

▼

A

Coulomb Yasası

B

Faraday Yasası

C

Gauss Yasası

D

Ampere-Maxwell Yasası

20

Elektromanyetik dalgalarda elektrik alan (E), manyetik alan (B) ve yayılma doğrultusu (k) birbirlerine göre nasıl konumlanmıştır?

▼

A

Hepsi birbirine paraleldir

B

E ve k dik, B onlara paraleldir

C

E ve B paralel, k onlara diktir

D

Üçü de birbirine diktir (ortogonal)

21

Lorentz kuvveti ifadesi (F = q(E + v x B)), Maxwell denklemleri ile birlikte kullanıldığında neyi belirler?

▼

A

Yüzey yük yoğunluğunun dağılımını

B

Atom çekirdeğinin kararlılığını

C

Kütleçekim kuvvetinin elektromanyetizma ile ilişkisini

D

Elektromanyetik alanların yüklü parçacıklar üzerindeki etkisini

22

Maxwell denklemleri ışığında, elektromanyetik dalgalar için dalga denklemi türetildiğinde dalgaların ne tür bir dalga olduğu anlaşılır?

▼

A

Durgun dalgalar

B

Yüzey dalgaları

C

Boyuna dalgalar

D

Enine dalgalar

23

Vektör potansiyeli (A) ve skaler potansiyel (Φ) kullanılarak Maxwell denklemleri nasıl ifade edilebilir?

▼

A

Doğrusal olmayan diferansiyel denklemler olarak

B

İkinci mertebeden homojen dalga denklemleri formunda

C

Sadece statik durumlarda

D

Daha karmaşık bir tensör formunda

24

Maxwell denklemlerinin 'ölçek değişmezliği' (gauge invariance) özelliği neyi ifade eder?

▼

A

Işık hızının her ortamda aynı olmasını

B

Manyetik alanın her zaman sıfır olmasını

C

Potansiyel tanımlarının fiziksel sonuçları değiştirmemesini

D

Yüklerin her zaman korunmasını

25

Mikrokanonik toplulukta (N, V, E sabit), sistemin entropisi (S) ile erişilebilir mikro durum sayısı (Ω) arasındaki ilişkiyi veren Boltzmann formülü nedir?

▼

A

S = Q / T

B

S = k_B * Ω

C

S = k_B * ln(Ω)

D

S = -k_B * Σ(p_i * ln(p_i))

26

Bir ideal gazın iç enerjisi (U) sadece sıcaklığa (T) bağlıysa, bu durum hangi termodinamik potansiyel veya yasayla doğrudan ilişkilidir?

▼

A

Nernst ısı teoremi

B

Joule yasası

C

Gibbs-Duhem denklemi

D

Maxwell bağıntıları

27

Fermi-Dirac istatistiğine uyan parçacıklar için mutlak sıfır sıcaklığında (T=0) işgal edilen en yüksek enerji seviyesine ne ad verilir?

▼

A

Bose-Einstein yoğunlaşma enerjisi

B

Fermi enerjisi

C

Debye enerjisi

D

Planck sabiti

28

Bir sistemin serbest enerjisi (F) ile bölüşüm fonksiyonu (Z) arasındaki temel ilişki nedir?

▼

A

F = -k_B * T * Z

B

F = -k_B * T * ln(Z)

C

F = Z / k_B * T

D

F = k_B * T * ln(Z)

29

Bose-Einstein yoğunlaşması hangi tür parçacıklar için gözlemlenir?

▼

A

Kütlesiz fotonlar

B

Spinleri yarı tam sayı olan fermiyonlar

C

Spinleri tam sayı olan bozonlar

D

Yüklü elektronlar

30

Termodinamiğin ikinci yasasının istatistiksel bir ifadeyle 'entropinin asla azalmaması' prensibi hangi isimle anılır?

▼

A

Clausius eşitsizliği

B

Virial teoremi

C

Boltzmann H-teoremi

D

Equipartition teoremi

31

Eşbölüşüm (Equipartition) teoremine göre, klasik bir sistemde her bir kuadratik serbestlik derecesine düşen ortalama enerji miktarı nedir?

▼

A

k_B * T

B

3/2 * k_B * T

C

k_B * T / 2π

D

1/2 * k_B * T

32

Maxwell-Boltzmann dağılımında parçacıkların hızlarının dağılım fonksiyonu hangi değişkene bağlıdır?

▼

A

Sadece parçacık kütlesine

B

Sıcaklığın karesine

C

Basıncın logaritmasına

D

Sıcaklığın kareköküne

33

Büyük kanonik toplulukta (Grand Canonical Ensemble) sabit tutulan temel parametreler nelerdir?

▼

A

E, V, N

B

S, V, N

C

T, P, N

D

T, V, μ

34

Bir faz geçişi sırasında sistemin entropisinin sürekli olduğu ancak birinci türevlerinin (hacim, entalpi) süreksiz olduğu geçiş türü hangisidir?

▼

A

İkinci derece faz geçişi

B

Süperakışkan geçişi

C

Birinci derece faz geçişi

D

Kritik nokta geçişi

35

Düşük sıcaklıklarda katıların özgül ısısını açıklamak için kullanılan model hangisidir?

▼

A

Stefan-Boltzmann yasası

B

Debye modeli

C

Van der Waals denklemi

D

Dulong-Petit yasası

36

Gibbs serbest enerjisinin (G) doğal değişkenleri nelerdir?

▼

A

S ve P

B

T ve V

C

T ve P

D

S ve V

37

BCC (Hacim Merkezli Kübik) kristal yapısında bir birim hücre içerisinde kaç adet net atom bulunur?

▼

A

4

B

6

C

8

D

2

38

Fermionik bir sistemde, mutlak sıfır sıcaklığında elektronların işgal ettiği en yüksek enerji seviyesine ne ad verilir?

▼

A

Fonon enerjisi

B

Fermi enerjisi

C

Band aralığı enerjisi

D

Debye enerjisi

39

Bir yarı iletken kristalinde 'donor' katkılama yapıldığında Fermi seviyesi nasıl değişir?

▼

A

İletim bandının tam ortasına sabitlenir

B

Değişmez

C

İletim bandına doğru yükselir

D

Valans bandına yaklaşır

40

Kristal kafes titreşimlerinin kuantize edilmiş haline ne ad verilir?

▼

A

Fonon

B

Eksiton

C

Foton

D

Plazmon

Üniversite Fizik Bilgi Yarışması Soruları ve Cevapları

Bu Soruları Yarışma Olarak Oyna!