Informacje wstępne. Witamy serdecznie wszystkich uczestników na pierwszym etapie konkursu.

Transkrypt

1 Informacje wstępne Witamy serdecznie wszystkich uczestników na pierwszym etapie konkursu. Szanowny uczestniku, poniżej znajduje się zestaw pytań zamkniętych i otwartych. Pytania zamknięte są pytaniami wielokrotnego wyboru, tzn. może występować jedna, dwie, trzy lub cztery poprawne odpowiedzi. Za wskazanie wszystkich poprawnych odpowiedzi uzyskasz 1 punkt. Bądź jednak ostrożny zaznaczenie błędnej odpowiedzi skutkuje przyznaniem 0 punktów. Za test można uzyskać maksymalnie 30 punktów. Powodzenia!

2 Poznaj NANO KONKURS WIEDZY O NANOINŻYNIERII ETAP I Pytanie 1 Nanoinżynieria otwiera przed nami nowe możliwości. Unikalne właściwości nanomateriałów wynikają przede wszystkim ze zmniejszania wymiarów struktury. Które z wymienionych zjawisk pojawiają się przy przechodzeniu do nanoskali: a) Zmniejszenie stosunku powierzchni do objętości b) Poszerzenie się przerwy energetycznej półprzewodnika c) Silniejsza lokalizacja nośników ładunku d) Zmiana długości fali emisji promieniowania elektromagnetycznego nanokryształu Pytanie 2 Na rysunku poniżej przedstawiona jest struktura kryształu idealnego. Jego własnościami są: Struktura kryształu idealnego. a) Periodyczne uporządkowanie atomów, jonów lub molekuł b) Idealna przezroczystość c) Występowanie wakansów d) Translacyjny porządek dalekiego zasięgu

3 Pytanie 3 Zasady nieoznaczoności wiążą następujące wielkości: a) Energię i czas b) Siłę i pracę c) Położenie i pęd d) Ciśnienie i wysokość Pytanie 4 Poniżej przedstawiony jest kryształ dwójłomny. Ośrodki dwójłomne: Dwójłomny kryształ kalcytu. a) Charakteryzują się izotropią współczynnika załamania we wszystkich kierunkach b) Powodują rozszczepienie się wiązki światła na 2 promienie: zwyczajny i nadzwyczajny c) Umożliwiają rozszczepienie jednego elektronu na dwa d) Nie umożliwiają propagacji światła Pytanie 5 Kropka kwantowa jest nanostrukturą, w której ruch nośników jest ograniczony we wszystkich wymiarach. Kropka kwantowa: a) Jest strukturą zerowymiarową b) Jest tylko modelem teoretycznym c) Nie może emitować ani absorbować fotonów d) Stanowi podstawę działania lampy halogenowej

4 Pytanie 6 Elektron w nieskończonej prostokątnej studni potencjału może istnieć tylko w pewnych dyskretnych stanach. Dla jednowymiarowej prostokątnej nieskończonej studni potencjału energia stanu n określana jest przez zależność: ( ). Przejście między stanami może zachodzić w wyniku emisji lub absorpcji fotonu. Jaka może być, zgodnie z tym modelem, największa długość fali emitowanego fotonu dla studni o szerokości 1nm? a) 1098nm b) 1nm c) 3294nm d) 2nm Pytanie 7 Do typów wzrostu cienkich warstw nie należą mody: a) Stranski Krastanov b) Volmer Weber c) Czochralski d) Bridgman-Stockbarger Pytanie 8 Do metod epitaksjalnego wzrostu nanostruktur należą: a) Epitaksja z wiązki Czochralskiego b) Chemiczne osadzanie z fazy gazowej c) Fotolitografia d) Epitaksja z fazy ciekłej Pytanie 9 Zaznacz prawdziwe odpowiedzi. Nanostruktury stosowane są w: a) Medycynie - jako nośniki leków b) Produkcji powłok antybakteryjnych c) Konstrukcji układów scalonych d) Produkcji kosmetyków

5 Pytanie 10 Atom z V grupy układu okresowego wykorzystany jako domieszka w krzemie nazywany jest: a) Donorem b) Akceptorem c) Atraktorem d) Domeną Pytanie 11 Większościowymi nośnikami prądu w półprzewodniku typu p są: a) Dziury b) Elektrony c) Protony d) Neutrony Pytanie 12 Fotodioda może pracować jako: a) Detektor światła b) Tranzystor c) Źródło światła d) Bateria słoneczna Pytanie 13 Półprzewodniki charakteryzuje: a) Niska gęstość b) Przewodność rosnąca wraz z temperaturą c) Obecność przerwy energetycznej d) Ujemny współczynnik załamania

6 Pytanie 14 Fale materii (fale de Broglie'a) są: a) Źródłem wrażeń słuchowych b) Nieobserwowalne gołym okiem c) Przyczyną powstawania tsunami d) Efektem silnych wybuchów Pytanie 15 Do których z poniższych zjawisk prowadzi falowa natura elektronu wynikająca z dualizmu korpuskularnofalowego? a) Powstawanie prążków interferencyjnych w doświadczeniu Younga dla elektronów b) Dyfrakcja elektronów na sieci krystalicznej c) Absorpcja promieniowania beta d) Zjawisko Comptona Pytanie 16 Warunkami koniecznymi do zajścia akcji laserowej są: a) Wzmocnienie równoważy straty w rezonatorze. b) Musi mieć miejsce inwersja obsadzeń c) Więcej elektronów w ośrodku czynnym znajduje się w stanie podstawowym, a mniej w stanie wzbudzonym. d) Temperatura ośrodka czynnego jest wyższa niż temperatura progowa Pytanie 17 Światło lasera jest zawsze: a) Spójne b) Polichromatyczne c) Widzialne d) Spolaryzowane liniowo

7 Pytanie 18 Zakaz Pauliego obowiązuje: a) Fermiony b) Bozony c) Elektrony d) Fotony Pytanie 19 Badania nad zjawiskiem fotoelektrycznym pozwoliły na następujące stwierdzenia: a) Energia elektronów emitowanych podczas oświetlania metalowej płytki nie zależy od natężenia padającego na płytkę promieniowania b) Energia elektronów emitowanych podczas oświetlania metalowej płytki zależy jedynie od długości fali padającego na płytkę promieniowania c) Liczba elektronów emitowanych z płytki jest proporcjonalna do natężenia padającego na nią promieniowania d) Żadne z powyższych Pytanie 20 Ekscyton jest: a) Kwazicząstką b) Cząstką elementarną c) Odziaływującą na siebie kulombowsko parą elektron-dziura d) Odziaływującą na siebie kulombowsko parą elektron-elektron

8 Zadania opisowe Zadanie 1 Kto jest autorem słynnego cytatu "There's Plenty of Room at the Bottom"? W kilku zdaniach przedstaw interpretacje tych słów (za zadanie można otrzymać maksymalnie 4 punkty). Zadanie 2 Opisz w maksymalnie dziesięciu zdaniach najciekawsze według Ciebie zastosowanie struktur niskowymiarowych (za zadanie można otrzymać maksymalnie 6 punktów).