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
回想一下德布羅意的物質波公式，電子的「波長」與它的「速度」有什麼數學關係呢？如果波長改變了，對雙狹縫實驗中的干涉條紋間距又會造成什麼直接影響？
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太棒了，精準選出正確答案！這題考驗大家對「物質波」核心概念的掌握，算是一道極具鑑別度的經典學測題。 物質波與干涉條紋的關聯 這個實驗出現了干涉條紋，正是強力證實了電子具有波動性（物質波），而非粒子性，所以不能選 (C)；這也不是靜電力造成的喔。根據德布羅意（de Broglie）的物質波公式 $\lambda = \frac{h}{mv}$，我們可以發現：當電子的速度 $v$ 改變時，其物質波波長 $\lambda$ 也會隨之改變。因為雙狹縫干涉的條紋間距會受到波長影響（波長越短、條紋越密），所以改變電子速度，干涉圖樣自然就會跟著改變，這正是 (D) 正確的原因！
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