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Chapter 6

6-2 光電效應

6-3~6-4 粒子的波動性~波粒二象性

6-5 質子光譜

6-1 前言

量子力學

Physics

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十九世紀末的物理學，是一門高度成熟的科學，有如一棟剛落成的大廈，碧麗輝煌。

牛頓三大運動定律與萬有引力定律

馬克士威的電磁理論

…

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新的時代…

PHYSICS

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克爾文爵士（1900年4月27日）

－19世紀光與熱的動力理論上的兩朵烏雲

第一朵烏雲是黑體輻射，理論曲線與實驗曲線在短波長處背道而馳。

第二朵烏雲是麥克生-莫立實驗，找不到乙太存在的證據。

量子力學

相對論

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新的時代…

PHYSICS

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…別想得太複雜！

最小基本單位 → 量子

一個一個的… → 不連續性

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什麼是量子？！

口袋裡的錢？

物質？

帶電量？

錢的量子=1圓

物質的量子=1原子

電荷的量子=1基本電荷

PHYSICS

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  • 黑體：可吸收所有波段電磁波的物質。所以黑體所發出的電磁波全部由黑體本身所發出。
  • 黑體輻射：發出的頻譜分佈只和溫度有關，與材料等任何因素無關。
  • 普朗克：黑體表面上的每個原子都類似一個振子，各自以不同的頻率振動，振動時振子即發出同頻率的電磁波。

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黑體輻射（熱輻射）

PHYSICS

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普朗克欲透過理論計算得到頻譜的函數分佈。

引入能量量子化的假設，認為能量具有最小基本單位。

能量的量子：ε = hf

h：普朗克常數 6.63 × 10 -34 J-s

f ：熱輻射電磁波的頻率

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能量量子化

圖 6-1

PHYSICS

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圖6-1 紫外災變。黑體輻射的實驗曲線與古典物理的理論曲線在短波長處背道而馳，但普朗克的理論可完美解釋。

圖6-1

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「光量子」的名稱後來改稱「光子」。

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NOTE