"綠光干涉與粒子、波雙重性" 修訂間的差異

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====(一)先備知識====
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*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。
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*#都遵守：λ =h/p ，波長＝普朗克常數／動量
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*#對光子來說波振輻的大小代表電磁場的大小。
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*#對電子來說，波振輻的平方等於等於電子出現的機率。
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<table class=nicetable>
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<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>
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<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>
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</table>
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*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。
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*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。
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*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。
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*1999年，富勒烯被測出有波的性質。
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<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Fullerene-C60.png' width=100px height=100px />
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====(二)操作====
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#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。
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#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。
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#算出干涉條紋間隔。
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#運用公式：
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#: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)
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<img src='http://science4everyone.net/file/共用/雙狹縫干涉.png' width=250px height=*/>
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*活動照片
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<table class=nicetable>
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<tr bgcolor=#ffff66>
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<th>實驗材料</th>
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        <th>筆芯史雷射光產生雙狹縫干涉</th>
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        <th>量測干涉條紋間距</th>
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</tr>
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<tr>
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<td>
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<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=*/>
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</td>
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<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=*/>
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</td>
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<td>
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<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=*/>
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</td>
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</tr>
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</table>
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*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
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====(三)探究問題====
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<s4e>
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pid=354
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show=問題探究
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</s4e>

於 2025年4月4日 (五) 22:37 的最新修訂

(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。
    1. 都遵守：λ =h/p ，波長＝普朗克常數／動量
    2. 對光子來說波振輻的大小代表電磁場的大小。
    3. 對電子來說，波振輻的平方等於等於電子出現的機率。
紅光綠光藍光用200伏特加速的電子用200伏特加速的質子秒速40米150克的棒球
7×10-75.3×10-74.6×10-78.7×10-112×10-121.1×10-34
  • 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 10-34 ，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。

(二)操作

  1. 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。
  2. 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。
  3. 算出干涉條紋間隔。
  4. 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)

  • 活動照片
實驗材料 筆芯史雷射光產生雙狹縫干涉 量測干涉條紋間距

  • 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

請拍照上傳過程與結果照片。

Ans: 略

在紙上端正寫出組內分工以及計算波長的算式，並上傳照片。

Ans: 略

討論各組結果為何不同？

Ans: 實驗中有各種不同的誤差。

踢除極端值，全班各組做平均。

Ans: 略

上網查出綠光雷射的波長，並跟實驗數據做比較。

Ans: 比較誤差大小，是否在兩個數量級以內。

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