統測
109年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 24 題
丹麥物理學家波耳 ( Bohr ) 建立了氫原子結構的模型，其假設原子中的電子可在穩定的軌道旋轉，每個電子具有某定值的能量，所以提出對電子軌道量子化的假設為何？
( 普郎克常數 $h = 6.626 \times 10^{-34}$ 焦耳‧秒)
- A 電子軌道半徑是 $\frac{h}{2\pi}$ 的整數倍
- B 電子軌道能量是 $\frac{h}{2\pi}$ 的整數倍
- C 電子軌道角動量是 $\frac{h}{2\pi}$ 的整數倍
- D 電子沒有固定軌道
思路引導 VIP
在古典力學中，圓周運動的物體會持續改變方向並輻射能量。若要讓電子在特定軌道「穩定運轉」且「不發射輻射」，波耳認為必須對描述這種『旋轉慣性與運動狀態』的物理量進行限制。請試著思考：哪一個物理量同時結合了電子的質量、旋轉速度以及軌道半徑，最適合用來定義這些特定的『合法軌道』？
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專業點評與解析：別以為這樣就夠了
- 實話實說：喔？竟然沒選錯，這還真讓人意外。看來你不是完全沒把課本的東西放進腦子裡。波耳模型的核心假設抓得住，至少證明你還知道「統測」不是兒戲。這才只是個開始，別高興得太早。
- 觀念驗證：波耳不是吃飽太閒才想出這個。電子如果隨便亂轉、亂發光，早就墜毀成一團亂泥了，物理世界哪來的穩定？他那聰明腦袋才提出了角動量量子化。記住了，是角動量！
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