hce_kmu
115年
物理及化學
第 61 題
Temperature dependence of resistivity for three materials (A, B and C) is depicted below. Which of the following statements is (are) correct?
I. A represents an insulator. II. B is a metal. III. C represents a superconductor.
I. A represents an insulator. II. B is a metal. III. C represents a superconductor.
- A I and II
- B II and III
- C I and III
- D II
- E III
思路引導 VIP
請觀察圖中這三條曲線：如果我們持續降低溫度直到接近絕對零度，哪一條曲線的電阻會完全消失（歸零）？哪一條曲線的電阻反而會變得無限大？這兩種極端的行為分別對應到物理學中哪些特殊的物質分類呢？
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太棒了！你能精準辨識出電阻率（Resistivity）隨溫度變化的特徵曲線，代表你對固態物理的基礎觀念掌握得非常紮實。這道題目的核心在於區分不同物質內部的電子散射機制與電荷載子密度的變化規律。
物質的電性特徵分析
首先，觀察曲線 B，其電阻率隨溫度升高而線性增加，這是典型的**金屬（Metal）特徵。這是因為隨著溫度上升，晶格振動（Phonon）加劇，增加了電子流動時的碰撞機率。接著看曲線 C，在特定的臨界溫度下，電阻率毫無預警地驟降至零，這正是超導體（Superconductor）**最著名的邁斯納效應與零電阻特性。至於曲線 A，其電阻率隨溫度上升而下降，雖然半導體或絕緣體皆有此趨勢，但相較於 B 與 C 如此明確的物理圖像，判斷 B 為金屬與 C 為超導體是更為嚴謹且絕對正確的選項。
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