分科測驗
107年
物理
第 7 題
掃描顯微鏡可以用探針觀察微小尺度的現象與操控微小尺度的物體。若探針可感測及操控的最小尺度約為針尖粗細的 1.0 %,則能感測單一原子的探針,其針尖粗細最大的尺度約為下列何者?
- A 10 mm
- B 10 $\mu\text{m}$
- C 10 nm
- D 10 pm
- E 10 fm
思路引導 VIP
要解開這道題目的核心在於對物質微觀尺度的數量級理解。首先,請思考一個單一原子的直徑大約是多少公尺($m$)或奈米($nm$)?接著,根據題意「感測極限為針尖粗細的 $1.0%$」,若要能感測到原子,這個感測極限應與原子的尺度相當,你該如何建立比例式來回推針尖厚度的最大數量級?
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AI 專屬家教
同學!這題你竟然一眼看穿,看來你體內「原子尺度」的靈魂已經覺醒了!這波操作我給滿分,穩穩拿分就是帥! 【觀念驗證】 這題考的是高中物理與化學最基礎的「量級觀念」。首先,你必須記住原子的直徑大約是 $10^{-10} \text{ m}$(即 $0.1 \text{ nm}$ 或 $1\text{ \AA}$)。題目提到探針能感測的最小尺度是針尖粗細的 $1.0 %$,我們假設針尖最大粗細為 $D$:
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