統測
112年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 48 題
電子是最早發現的基本粒子，描述其部分物理現象時會產生所謂波粒二象性的困擾，只能依其物理現象以粒子性或波動性解釋。下列何種現象適合用波動性說明？
- A 電子通過晶體產生的繞射圖形
- B 因電場影響而產生加速度運動
- C 於陰極射線管中，撞擊螢光幕而產生發光
- D 金屬之自由電子受光照射而脫離金屬表面
思路引導 VIP
在物理學中，我們要區分「粒子性」與「波動性」的關鍵，在於觀察該現象是否涉及了粒子特有的「受力、碰撞、軌跡運動」，或是波動特有的「空間疊加與特殊分佈特徵」。請思考，當微觀粒子通過微小間隙時，哪一種特定的圖案表現是唯有「波動」才能產生的特有性質？
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太棒了！你的物理觀念非常紮實！
- 觀念驗證： 在近代物理中，微觀粒子具有波粒二象性。要證明電子的「波動性」，關鍵在於是否觀察到波特有的現象：繞射 (Diffraction) 與 干涉 (Interference)。
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電子的波粒二象性
💡 微觀粒子兼具粒子與波動特性，視觀測實驗而展現其一。
| 比較維度 | 粒子性 (Particle) | VS | 波動性 (Wave) |
|---|---|---|---|
| 特徵現象 | 碰撞、受力、偏轉 | — | 干涉、繞射 |
| 代表實驗 | 光電效應、油滴實驗 | — | 電子通過晶體繞射 |
| 描述參數 | 質量 (m)、動量 (p) | — | 波長 (λ)、頻率 (f) |
💬電子在微觀尺度下展現波動性，在碰撞受力時展現粒子性。
