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物理 高中

請問第19題~

◎混合題或非選擇題 TARD 17~20題為題組 FO 1925 年的諾貝爾物理學獎頒給法蘭克與古斯塔夫·赫茲兩人,以褒揚兩人的實驗成 果,對量子物理作出重大的貢獻。(古斯塔夫·赫茲是電磁波存在證實者赫茲的姪子) 以下是有關法蘭克-赫茲實驗的介紹:如圖(一)所示,真空管內有汞蒸汽,管中陰極 C 與柵極 G 之間加有可以連續調整的正向電壓V,使由加熱燈絲所發出的電子,經此電場加 速而獲得動能。但在柵極G 與板極P之間則有一甚小的反向電壓 V.,使透出柵極的電子減 速。安培計 @ 用以偵測抵達板極的電子流大小,電壓V 由零開始增加,並同時記錄安培計 所顯示的電流,所得電流對電壓的關係曲線,如圖二所示。 由圖(二)可看出,電壓V 由零開始增加時,電流隨之增大,但電壓增至4.9 伏特時,電流 卻突然下降。當電壓V 續增時,電流恢復增加,但當電壓續增至 9.8 伏特時,電流又再突 降。像這樣電壓V 每增加 4.9 伏特,電流就會再突降,同樣的情形重複出現。 在後來的實驗中,發現電壓V未達 4.9 伏特以前,真空管中的汞蒸汽所輻射光譜中,沒 有出現任何亮線,但當電壓V 達到或超過 4.9 伏特以後,光譜中就會出現波長為 253.7 奈米 的亮線。根據上文敘述,回答下列問題: 燈絲 汞蒸汽 BCLDB O 46 C G P 99170 (A) ACTION ww 非 圖(一) 第 18 單元 原子結構與原子核 283 4:9 200 EM 100- 5 10 電壓(伏特) 圖国际 2537 /12400 10148 22520 電 300 17. 波長為 253.7 奈米的光子,其能量約為 下列有關法蘭克-赫茲實驗的敘述,哪些正確?(多選) 9 1240 49 電子伏特。 2537 (A)汞原子基態時的能量為-4.9 電子伏特 可是內建推理 (B)當電壓V增至或超過 14.7 伏特時,電子有三次機會將汞原子激發 ev (2)汞原子第一受激態與基態之間的能階差約為 4.9 電子伏特 D法蘭克-赫茲的實驗證實汞原子定態的存在,並提供一種測量原子能階差的方法 15 (E)法蘭克-赫茲的實驗中,汞原子因被電場加速而躍遷 當電壓V 為 10 伏特時,抵達柵極G的電子,其能量可能為何?(多選) (A) 10 電子伏特 Wint (B) 9.8 電子伏特 (C) 5.1 電子伏特 (D) 4.9 電子伏特 (5) 0.2 電子伏特 (F) 0 20. 寫出兩種方法,可將基態的原子激發至受激態。 將加速设的电子跟原子碰撞 光照射原子 10-4-9 = 5 ) 10-4-9x2=0-2 10-0=10

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物理 高中

想請問第23題的解法

-06- 宇宙的最初 在《聖經創世記》中,上帝只需說一個字,這世界就有了光。但是在現代宇宙 論中,光的創造顯然需要花費更多工夫,幾乎我們熟知的所有一切光之屬性,都奠定 於宇宙史中的最初 1000 年。宇宙剛誕生的時候,電磁力並不是獨立的力,而是與主 宰放射性衰變的弱核力交織在一起,這些結合在一起的電弱力,產生了可以稱為 「光」但其實更加複雜的現象。舉例來說,紅外光不只一種形式,而是有兩種形式, 由 B 玻色子與 W 玻色子組成。在大霹靂後的1×10-"秒內,宇宙溫度降到一定程 度,電磁力與弱核力分離,玻色子重新組合,形成光子。夸克等物質粒子與光子完 全混合,形成一鍋均勻的夸克湯。假如你活在那個時候,應該會看見周圍是一整片 炫目的白光,這片白光完全沒有顏色或亮度的變化,跟完全黑暗同樣沒有照明功 能 。一直等到宇宙誕生 10 微秒時,夸克凝聚成質子與中子,10 毫秒時,質子與中 子開始形成原子核,具有內部結構的物體才出現,此時「物質」終於開始使光產生 不同的特性。 123 根據本文的內容可以看出,在大霹靂(假設為t=0)多久之後,我們的宇宙已 經誕生光子,但是尚未形成質子與中子? B (A) t=0.001 奈秒 t=0.1 奈秒 (t=1×10-*秒 t=1×10-2秒 (t=1×10-²秒。 t = 1×10-11 = 10³² x 10-¹ (s) 0.01 东秒 光子

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