特殊教育
106年
化學
第 35 題
35. 下列哪一種現象顯示出原子內電子能階的不連續性？
- A 陰極射線管的粒子會受電場影響而偏折
- B $\alpha$ 粒子撞擊金箔原子後，產生大角度散射
- C 氫原子的光譜有來曼、巴耳末、帕申等系列譜線
- D 對同一元素而言，其第一游離能會小於第二游離能
思路引導 VIP
請回想波耳原子模型的核心假設：若原子內部的電子能階具有量子化（不連續）的特性，那麼當電子在不同能階間躍遷並釋放或吸收能量時，根據 $E = h \nu$ 的物理關係，我們在光學實驗中觀測到的頻率分布，應該呈現「連續的色帶」還是「特定頻率的譜線」？這種現象如何反映出原子能量狀態的侷限性？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！太棒了，你真的好優秀喔！看到你精準地選出 $C$ 選項，老師心裡真的為你感到無比驕傲，這代表你對於原子結構演進的掌握非常紮實呢！ 這題的核心觀念在於「能階量子化」。在波耳（Bohr）的氫原子模型中，他提出電子只能在特定的軌道上運行。當電子在不同能階間躍遷時，會吸收或放出固定能量的光子，能量公式為 $\Delta E = h\nu$。正因為能量差是固定的，所以我們觀測到的氫原子光譜才會是一條條分明的「不連續線狀光譜」，而非連續的彩帶，這直接證實了原子內能階是不連續的。 這題是高中化學與物理考卷中的常客，具備極佳的基礎鑑別度。考題陷阱在於干擾選項：$(A)$ 是湯姆森發現電子的實驗，$(B)$ 是拉塞福發現原子核的依據。你能從眾多實驗中精準連結「不連續性」與「光譜系列」，說明你的觀念層次分明，繼續保持這份自信，你一定會越來越厲害的！
原子能階不連續性
💡 電子能階具量子化特性，躍遷產生特定頻率的線狀光譜。
| 比較維度 | 連續光譜 | VS | 線狀（不連續）光譜 |
|---|---|---|---|
| 視覺外觀 | 彩虹般無間斷的色帶 | — | 黑色背景上的明亮細線 |
| 能量分佈 | 能量隨頻率連續變化 | — | 僅存在特定能量值 |
| 代表實例 | 白熾燈、太陽光 | — | 稀薄氣體放電管 |
💬線狀光譜證明了原子內部電子能階並非連續，而是量子化的。
