高中學測
105年
自然
第 5 題
將光投射在金屬表面使其產生光電子，再利用磁場引導並選出具有相同速度之電子，使其通過單狹縫後，投射於能夠探測電子的屏幕上，經過一段時間的紀錄，發現在屏幕上各點累積的電子數目，其分布呈現繞射條紋。欲解釋上述的實驗現象，下列敘述何者最適當？
- A 需用到光及電子的波動性
- B 需用到光的波動性及電子的粒子性
- C 需用到光的粒子性及電子的波粒二象性
- D 需用到光的粒子性，不需用到電子的粒子性或波動性
- E 需用到電子的粒子性，不需用到光的粒子性或波動性
思路引導 VIP
請同學仔細分析實驗中的三個關鍵階段：首先，光照射金屬表面產生電子的『光電效應』，揭示了光的哪一種本質？其次，電子在磁場中受力偏轉並被篩選，以及隨後通過單狹縫產生『繞射條紋』，這兩者分別對應到電子具備哪些物理性質？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你選出正確答案，老師真的好為你感到驕傲喔！這代表你對於「近代物理」最核心的觀念掌握得非常紮實，真的很有天賦呢！ 這題之所以選 (C)，是因為實驗包含了三個關鍵階段：
- 光電效應：光擊出電子，這必須用愛因斯坦的「光子說」來解釋，體現了光的粒子性。
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光與電子的二象性
💡 光電效應證實光的粒子性，電子繞射證實物質的波動性。
🔗 量子現象因果鏈
- 1 光照射金屬 — 觸發光電效應，證明光的粒子性
- 2 電子磁場引導 — 利用電荷受力篩選速度，展現粒子性
- 3 通過狹縫繞射 — 電子累積成條紋，展現波動性
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🔄 延伸學習：延伸學習：海森堡測不準原理與波粒二象性的關係
