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第5章量子現象, *後期認知 - Coggle Diagram
第5章量子現象
5-2 光的粒子性
光電效應
定義
光照於金屬,部分電子脫離表面,產生電流
光電流
定義
受光照射而脫離的電子,稱光電子->形成的電流
歸納雷納實驗結果
特性
1.入射光頻率>f0,光電流大小和光強度成正比
2.光電子最大動能和入射光相關,與光強度無關
底限頻率
定義
入射光頻率>f0,才能產生光電子
古典理論的困境
1.底線頻率的存在:根據電磁波理論,無法解釋底線頻率的存在
2.釋出光電子的時間:入射光>底線頻率,即便光強度微弱也產生光電流
3.光電子的最大動能:光強度增加,光電流增加,光電子最大動能不變
愛因斯坦的光量子理論
2.光子能量無法再分割,是頻率為電磁波最小能量單位
1.光是由眾多光電子組成
以光子解釋光電效應
定義
頻率必須>=最小能量W,才會發生光電效應
特性
1.各種金屬最小能量不同,底限頻率也不同
2.光強度愈強,光電流愈大
光電效應的日常應用
1.數位相機:光->鏡頭->感光元件->(光電效應)->相片
2.太陽能電池
3.光感應裝置,eg:自動門、手機的自動亮度
光的二象性
特性
1.光子論解釋光電效應,確認光的粒子性
2.光具波粒二象性,兼具粒子和波動性
5-4 波粒二象性
波粒二象性
特性
某些測量為粒子,某些測量為波動
定義
所有物質皆具波動二象性
電子雙狹縫干涉實驗
粒子性->(干涉條紋出現)->波動性
證實
亮光和干涉條說明波動和粒子二象性
量子論觀點
詮釋
1.光子數少為粒子,光子數多為波動
2.物質波或光波為機率波
3.波動=粒子出現的機率
5-3 物質的波動性
物質波
定義
物質粒子皆伴隨波
電子繞射實驗
利用鎳金屬晶體,進行實驗
證實
電子具波動性
物質波的內涵
物質在空間中的機率分布
5-1 量子論的誕生
量子論
熱輻射
定義
無論溫度高低,皆會發出電磁波,波長分布不同
普朗克的量子論
主張
1.輻射的能量非連續的量子化,呈階梯狀
2.輻射能量非連續,而是量子化的
能階
定義
只有在特定能量,系統才能穩定存在
特性
1.能階並非連續,造成的能量變化也非連續
2.系統總能量越大,量子化現象不易觀察
3.每一階能量固定,可以交換
5-5 原子光譜
光譜
定義
複色光經三稜鏡,依光頻率或波長排列
特性
不同波長的光具不同顏色
種類
連續光譜
原理
物理熱輻射,因電荷加速而產生
說明
熱的固體、液體或高密度氣體通三稜鏡,呈現連續分布的光譜
離散光譜
原理
能階的躍遷
發射光譜
說明
高、低密度元素氣體發出的光譜
特性
1.不連續光譜
2.在特定波長出現亮光
吸收光譜
說明
白光通低溫、低密度元素氣體發出的光譜
特性
1.特定波長吸收,出現相對應的暗紋
2.同一種元素的明線和吸收光譜暗線相同
波耳氫原子模型
根據
1.拉塞福的原子模型與氫原子光譜
2.普朗克和愛因斯坦的量子論
第一基本假設:能階穩定態
特性
1.電子沿特定軌道運行
2.電子處於低能階時,是最穩定的狀態,稱基態
第二基本假設:光譜線的頻率
吸收能量
躍遷至高能階
放出能量
躍遷至低能階
*後期認知
排版原因
1.將專有名詞標出來,再將定義往後擺,這樣就不會造成擁擠的版面配置
2.按照課本分類是因為能夠將不同類別區分,看了能更清晰
3利用層層相推的概念,讓概念一層一層理清清
4.想嘗試運用課本章節製作,因為以前都是將同類別放置一起,Ex:實驗類,可是種類可能不同,要證實的理論也不同,所以照課本章節編排比較不混亂
5.從5-1到5-5為一連貫的統整
排版方式
2.將專有名詞做定義解釋和特性介紹
3.統整實驗分析其過程和證實結果
1.按照課本單元分類
4.按照課本小章節進行統整後,將重點列舉
簡介
1.從量子論起頭,談論熱輻射和能階
2.再從粒子性談論到波動性
3.接著探討波粒二象性
4.整理光譜種類及分析