25.科學家進行電子雙狹縫實驗,成功觀測到電子經過雙狹縫後產生干涉分布,其圖樣與光通過雙狹縫後的干涉圖樣類似,證明了粒子也具有波動性。下列何者最可能為科學家觀察到大量電子經過雙狹縫後的干涉分布?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)

答案:登入後查看
統計: A(4), B(10), C(8), D(44), E(3) #3377858

詳解 (共 3 筆)

#6366737


(共 1 字,隱藏中)
前往觀看
3
0
#6297362


691852f26864a.jpg

觀察D圖的特徵:呈現出密密麻麻的亮點分布,這些亮點看似雜亂,但實際上是有規律的,能隱約看出一些條紋狀的聚集趨勢

這在講波粒二象性

粒子性:電子單個撞擊螢幕,留下小點。

波動性:大量電子累積後形成干涉條紋。

 

這證明電子 同時具有粒子與波的性質,也就是著名的 波粒二象性。

 

小電子 → 粒子特性

 

多電子累積 → 波特性、干涉條紋

 

 

題目關鍵字:觀察到「電子經過雙狹縫後產生干涉分布」,強調「大量電子」的分布情況

1.大量電子經過雙狹縫 →表示 每個電子單獨飛過雙狹縫, 它落在螢幕上的位置看起來隨機

2.當很多電子都通過雙狹縫後落在螢幕上 → 螢幕上會出現密密麻麻的亮點。這裡的「螢幕」指的是 偵測電子的屏幕或感光板,電子每個落點就是一個亮點,累積多了就能看到干涉的條紋。

 

3. 仔細觀察這些亮點 → 會發現它們不是完全亂的,而是慢慢排成一條條條紋 → 這就是電子干涉形成的規律。

 大量電子累積後 ,形成明暗相間的干涉條紋 (亮區電子多,暗區電子少) ,這證明了電子具有波動性一每個電子「同時」通過兩條縫並與自己干涉






整個流程

1.單個電子的情況


如果一次只發射一個電子,它撞擊螢幕時會留下單一的小點。這時我們看到的是電子的「粒子特性」。



2. 累積電子後的情況


當很多電子接連撞擊螢幕,小點慢慢累積。


結果出現明暗交替的條紋(干涉條紋),這就是波的特性表現。



3.為什麼會出現條紋?


電子同時具有波動性,可以像水波一樣發生干涉。


每個電子的波函數會經過雙縫 → 波函數在螢幕上「互相增強或抵消」:


波峰疊加波峰 → 螢幕亮(明紋)


波峰疊加波谷 → 螢幕暗(暗紋)



注意:電子之間並不是直接互相影響,它們是各自的波函數與環境(雙縫)發生干涉,累積結果才呈現出條紋。




 


69184d9ae0254.jpg



其他選項不正確:
   A 的規則點陣更像是晶體繞射圖案
   B 的十字形干涉圖案不是雙狹縫實驗的典型結果
   C 的同心圓環狀更像是單狹縫或圓孔繞射
   E 的兩條亮線 → 只符合古典粒子的想法,不對

應該要觀察到是這樣,一個電子只會在螢幕上留一個點。但是電子又像波 → 很多電子累積下來,點會排成 明暗交替的條紋。所以要看到看到明暗條紋才對

3
0
#6293567


(共 1 字,隱藏中)
前往觀看
1
0