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量子力學 - Coggle Diagram
量子力學
物質的波動性
提出者
德布羅意
主張
所有物質皆有波動性
證實(電子為例)
戴維森和革末的電子繞射實驗
湯姆森利用X射線和電子束照射鋁箔
定義
物質在空間中的機率分布
伴隨物質運動的波動
原子光譜
波耳氫原子模型
假設
電子只在特並軌道作圓周運動而不輻射電磁波
躍遷
電子由高能階到低能階放出光子
電子由低能階到高能階吸收光子
推論
原子光譜具獨特性
種類
不連續光譜(=吸收光譜+發射光譜)
發射光譜(明線)_電子由高能階到低能階
高溫低密度氣體通過三稜鏡
吸收光譜(暗線)_電子由低能階到高能階
低溫低密度氣體通過三稜鏡
連續光譜
固體、液體或高密度氣體的白光發射電磁輻射，再通過三稜鏡
特性
不同元素有不同發射和吸收光譜
可應用在得知恆星所含元素
光譜定義
複色光經三稜鏡分光後，依照光頻率大小形成圖案
波粒二象性
定義
所有的物質皆具有波粒二象性
兩種性質不會同時出現
電子雙狹縫實驗
顯示粒子性
電子一個一個出現
顯示波動性
干涉條紋
證實
電子具有波粒二象性
與量子論吻合
光在光電效應和
楊氏雙狹縫實驗中
也證實具有波粒二象性
光子數少，易出現粒子性
光子數多，顯示群體分布，易出現波動性
量子論的誕生
普朗克的量子論
解釋黑體輻射
能階(能量不連續)
量子化
愛因斯坦光量子理論
解釋光電效應
假設光由眾多光量子(光子)組成
能量不連續
光
粒子性_光電效應
定義
底限頻率:能產生光電效應的最小頻率
底限波長:能產生光電效應的最大波長
特性
入射光頻率>底限頻率，立刻產生光電流
入射光頻率>底限頻率，光電流與光強度成正比
入射光頻率>底線頻率，會產生動能，而最大值為最大動能
最大動能與光強度無關
最大動能與入射光頻率成正比
應用
數位相機的感光元件
太陽能電池
光電管
以光子解釋
功函數:電子從金屬表面逸出所需最小能量
光子能量=功函數: 恰好產生光電效應
光子能量<功函數: 沒有光電效應
光子能量>功函數: 產生光電效應
波動性_楊氏雙狹縫實驗