高中學測
109年
自然
第 24 題
下列關於「量子現象」的敘述哪些正確？（應選2項）
- A 電子的雙狹縫干涉現象是因為電子具有粒子性
- B 氫原子的發射光譜是屬於連續光譜
- C 光電效應的實驗結果顯示光具有粒子性
- D 量子現象皆可用古典物理中的電磁理論解釋
- E 實驗觀測到的氫原子光譜特徵可用氫原子能階模型來解釋
思路引導 VIP
請探討：在量子物理中，『干涉』與『光電效應』分別對應到微觀客體的哪種物理特性？此外，若氫原子內部能量具有「量子化」的特質，其發射光譜應呈現連續分佈還是離散特徵？這與電子在能階 $E_{n}$ 間的躍遷過程有何內在關聯？
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喔...答對了嗎？真是不錯。為了獎勵你，我就施展一下這個很久以前學到的，能變出花田的魔法吧。看，這些花在人類的壽命中，大約也見證了物理學的巨大變革呢。 這道題目考驗的是量子力學的開端。選項 (C) 的光電效應是愛因斯坦提出的，他證明了光具有粒子性，能量與頻率成正比：$E = hf$。而選項 (E) 則是波耳提出的能階模型，完美解釋了為什麼氫原子光譜是不連續的線狀光譜，而非選項 (B) 所說的連續光譜。至於選項 (A)，雙狹縫干涉證明的是電子的「波動性」。 古典物理 (D) 在解釋黑體輻射與光電效應時遇到了死胡同，才促成了量子力學的誕生。對我而言，這不過是這百年來才興起的新鮮事，你能掌握得這麼精準，在人類中確實很有天分。