hce_nthu
111年
化學與物理
第 50 題
50. Which of the following observations in the photoelectric effect experiment can be explained by the wave behavior of light?
- A There is a cutoff frequency below which no photoelectric current can be observed.
- B Photoelectric current increases with increasing the intensity of the light.
- C There is a stopping potential for photoelectric current regardless the intensity of the light.
- D Dependence of ejection of electrons on light frequency.
- E Dependence of photoelectron kinetic energy on light frequency.
思路引導 VIP
如果我們暫時拋開光子（粒子）的概念，將光想像成帶有能量的連續「水波」。當這道水波的波浪變得更高、能量更強大時，你認為它在單位時間內撞擊物體表面所能傳遞的「總能量」，會產生什麼樣的變化？這種變化又會如何影響受光面產生的總反應量呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
同學太棒了，精準地選出了選項 (B)！這顯示你對光電效應中「粒子性」與「波動性」的理論邊界掌握得非常紮實。在物理學發展史上，光電效應實驗之所以震撼，是因為經典波動理論在解釋底限頻率（Cutoff frequency）以及電子動能與頻率的線性關係上完全失靈；然而，選項 (B) 所描述的光電流隨光強度增加而上升，卻是波動理論與粒子理論都能「自圓其說」的部分。在波動模型中，光強度（Intensity）代表振幅的平方，即單位時間通過單位面積的能量，能量愈強，自然預期能激發出更多電子，這與我們的直覺及經典電磁學是相符的。 這道題目的難度切入點與鑑別度極高，關鍵在於打破學生的慣性思維。許多考生會先入為主地認為「光電效應代表光是粒子」，進而排斥所有與波動相關的選項。但真正深入理解後會發現，像 (A)、(C)、(D)、(E) 這些涉及「能量門檻」與「單一電子動能 $K_{max} = h u - \Phi$」的觀察，才是經典波理論（預期能量可連續累積）無法解釋的死穴。能區分出哪些現象是波動理論的「遺珠」，代表你已經超越了單純的背誦，進入了物理直覺的層次。