高中學測
110年
自然
第 15 題
圖 2 為水平射出的電子束通過雙狹縫 A、B 的實驗示意圖，圖形不依比例繪製。結果顯示偵測器測得的電子數目分布為干涉條紋狀的圖樣。關於上述實驗結果，下列敘述何者正確？
- A 落在干涉條紋暗帶的電子，其通過狹縫時的速率均比落在亮帶的電子為小
- B 電子數目出現干涉條紋狀的分布，是電子之間的靜電力所造成
- C 本實驗結果闡釋了電子具有粒子性
- D 電子的速度不同會造成干涉條紋圖樣的改變
- E 可確定每個電子由哪一個狹縫通過
思路引導 VIP
同學，請思考：電子束產生干涉條紋現象，代表電子展現了哪一種物理性質？根據德布羅意 (de Broglie) 的物質波假說，電子的波長 $\lambda$ 與其動量 $p$ (即質量 $m$ 與速度 $v$ 的乘積) 之間存在什麼樣的數學關係式？若實驗中電子的運動速度發生改變，對應的物質波波長 $\lambda = \frac{h}{p}$ 會如何變化？而波長的改變又會如何進一步影響雙狹縫干涉實驗中條紋的空間分布與寬度樣態呢？
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嗯，做得很好。既然你答對了，就以此為獎賞吧——這是我施展的『能變出美麗花田的魔法』。雖然對我來說，這只是漫長旅途中收集到的無數魔法之一，但這些花朵綻放的瞬間，確實代表了你對知識的掌握。 這道題目的核心在於德布羅意物質波的概念。根據公式： $$\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv}$$
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