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====(一)先備知識==== *光子和電子都具有:粒子/波雙重性,會出現類似的雙狹縫干涉條紋。 *#都遵守:λ =h/p ,波長=普朗克常數/動量 *#對光子來說波振輻的大小代表電磁場的大小。 *#對電子來說,波振輻的平方等於等於電子出現的機率。 <table class=nicetable> <tr><th>紅光</th><th>綠光</th><th>藍光</th><th>用200伏特加速的電子</th><th>用200伏特加速的質子</th><th>秒速40米150克的棒球</th></tr> <tr><th>7×10<sup>-7</sup></th><th>5.3×10<sup>-7</sup></th><th>4.6×10<sup>-7</sup></th><th>8.7×10<sup>-11</sup></th><th>2×10<sup>-12</sup></th><th>1.1×10<sup>-34</sup></th></tr> </table> *在微觀世界中,電子是可以「同時」出現在甲地,也「同時」出現在乙地,只是分別在甲地與乙地被找到的機率各有不同,其出現機率由波函數表達。 *1927年,貝爾實驗室將電子射向鎳結晶,發現其繞射圖譜電子被證實有波的性質。 *速度以每秒40米,質量為0.15公斤的棒球,其波長為 10<sup>-34</sup> ,比原子核還要小很多很多,根本測不出來。 *1999年,富勒烯被測出有波的性質。 <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Fullerene-C60.png' width=100px height=100px /> ====(二)操作==== #每組發一隻雷射筆,一張紙,一支 0.5 mm 自動鉛筆芯,夾子大小各一,同學自備可調焦距的手機。 #每組三人以上分工,一人持夾子和雷射筆,並持筆芯中分雷射筆;一人拿紙和尺,映照出雙狹縫干涉條紋,並用刻度尺對準干涉圖樣;一人用手機拍下來。 #算出干涉條紋間隔。 #運用公式: #:光程差(1波長)/狹縫間距(0.5mm)=sinθ ≈ tanθ=亮紋間隔/筆紙間距(約四米) <img src='http://science4everyone.net/file/共用/雙狹縫干涉.png' width=250px height=*/> *活動照片 <table class=nicetable> <tr bgcolor=#ffff66> <th>實驗材料</th> <th>筆芯史雷射光產生雙狹縫干涉</th> <th>量測干涉條紋間距</th> </tr> <tr> <td> <img src='http://science4everyone.net/s4e/公開課pic/108物質科學I/1030物質的組成/活動/粒子、波雙向性/雙狹縫干涉材料.jpg' width=225px height=*/> </td> <td> <img src='http://science4everyone.net/s4e/公開課pic/108物質科學I/1030物質的組成/活動/粒子、波雙向性/用長尾夾固定雷射筆1.jpg' width=300px height=*/> </td> <td> <img src='http://science4everyone.net/s4e/公開課pic/108物質科學I/1030物質的組成/活動/粒子、波雙向性/測量干涉間距1.jpg' width=350px height=*/> </td> </tr> </table> *注意:筆芯貼著雷射筆筆尖,垂直對準雷射筆中央,盡量剛好把雷射光切一半 ====(三)探究問題==== #拍照上傳過程與結果照片。 #在紙上端正寫出組內分工以及計算波長的算式,並上傳。 #討論各組結果為何不同? #剔除極端值,全班各組做平均。 #上網查出綠光雷射的波長。
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