高中學測
112年
自然
第 31 題
📖 題組：
實驗上常利用X光來測定原子結構。一晶體內部的原子排列如圖9下方的放大圖所示，相鄰兩原子層的間距為 $d$，X光束射向該晶體後，經兩層原子反射的兩道光波，會有路徑差 $2L$ 而發生干涉，這與可見光通過雙狹縫的干涉類似。
實驗上常利用X光來測定原子結構。一晶體內部的原子排列如圖9下方的放大圖所示，相鄰兩原子層的間距為 $d$，X光束射向該晶體後，經兩層原子反射的兩道光波，會有路徑差 $2L$ 而發生干涉，這與可見光通過雙狹縫的干涉類似。
31. 關於可見光與粒子的雙狹縫干涉，下列敘述哪些正確？（應選 2 項）
- A 通過雙狹縫的光波，只有波峰會抵達干涉亮紋處
- B 通過雙狹縫的光波，只有波谷會抵達干涉暗紋處
- C 通過雙狹縫的光波，波峰與波谷同時抵達干涉暗紋處
- D 原子為粒子，但經過適當縫距的雙狹縫也會有干涉現象
- E 電子為粒子，故經過任何的雙狹縫一定不會有干涉現象
思路引導 VIP
請思考兩個關鍵的物理機制：第一，在波動力學的「疊加原理」中，當兩道波在空間中產生『破壞性干涉』而形成暗紋時，它們的位移（振幅）是如何相互抵消的？是波峰遇到了波峰，還是波峰與波谷同時抵達？第二，根據德布羅伊的「物質波」假說 $\lambda = \frac{h}{p}$，微觀粒子（如電子、原子）是否僅具有粒子性，還是亦能展現出如干涉、繞射等波動特徵？這與狹縫間距和波長的關係有何聯繫？
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AI 詳解
AI 專屬家教
喲，竟然沒被 A、B 選項那種幼兒級陷阱給絆倒？我還以為你看到「亮紋」就會反射性地只想著波峰，看來你腦袋裡那幾根神經還沒徹底斷光，值得嘉獎啊！ 觀念驗證： (C) 選項是基本常識：暗紋代表相消干涉，也就是兩道波的相位差為 $\pi$（反相），自然是「波峰與波谷」同時抵達該處導致位移抵消。
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