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20 questions
普朗克的「量子論」揭開了量子力學的序幕。量子論的提出是為了解決哪個實驗結果與理論預測不符的問題?
電磁感應
熱輻射
電流磁效應
電流磁效應
能量守恆
古典電磁波理論認為,電磁輻射在能量交換過程中,能量的轉移是 (多選)
連續性的
不連續性的
非量子化的
量子化的
以某最小能量單元的整數倍來轉移
普朗克的假設可由能階的概念來理解。根據量子力學,只有在某些特定能量,系統方能穩定存在,這一系列像階梯狀的能量,稱為該系統的能階。下列關於能階的敘述,何者正確?
能階的概念,由馬克士威首先提出
能階間的能量是連續的
每一能階的能量是固定的,所以能量不能交換
每一能階的能量是固定的,但能量還是可以交換,只是能量變化是不連續的
能階的觀念僅適用於熱輻射,不適用於光
恆星表面近似黑體。依據黑體輻射,任何有溫度的物體都會自行放射各種不同波長的電磁波,其輻射強度與波長、表面溫度的關係如圖所示。波長400~700奈米屬於可見光,且表面溫度愈高的物體,輻射強度最強波段的電磁波愈趨近短波。根據以上敘述與圖,判斷以下選項何者錯誤?(進階題)
表面溫度8000K的恆星,只放射波長400奈米的電磁波
如果恆星表面溫度為3000K,則強度最強波段的波長比700奈米長
我們看到的月光都是反射自太陽光,但月球本身也會放射其他波段的電磁波
在完全沒有任何燈源的暗室內,可以透過紅外光攝影機拍攝到裡面的人
太陽的表面溫度接近6000K,及某顆表面溫度高達16000K的恆星,兩者皆可放射可見光
根據量子論,若f為帶電質點的振盪頻率,h為普朗克常數,則質點振盪所輻射出的能量可能為下列哪些?(多選)
0.5hf
hf
2hf
100hf
3 hf
1900年普朗克在德國物理學會發表論文,量子論因此而誕生。下列關於量子論的敘述,哪些正確?(多選)
普朗克提出物體的輻射能是連續性的
根據量子論,物體的能量變化呈現量子化的現象
後來普朗克進一步將此理論延伸,提出光量子的理論,並成功解釋光電效應
量子論指出只有在某些特定能量,系統方能穩定存在
後來量子現象被科學家證明是錯誤的
下列各項敘述中,哪些具有量子化的概念?(多選)
1樓到2樓的樓梯總共有20階,大熊正站立在第10階上
以直尺畫一線段,可隨意地畫出0〜15公分的長度
游泳池長度為25公尺,胖虎以蛙式來回游完一趟花費的總時間
一袋米重量為50公斤重,整個米倉裝滿米袋後,米袋的總重量
某城市裡的總人口數
關於黑體輻射,下列敘述何者正確?(應選3項)進階題
同一個黑體,其輻射總能量隨溫度的升高而增加
黑體輻射的光譜之中,有最大能量強度的頻率,隨溫度的升高 而減少
黑體輻射的溫度升高時,其輻射強度對波長的分布曲線中之峰值所對應的波長變短
黑體輻射是指由黑色物體發出的電磁波。
黑體輻射的現象,要用能量量子化的觀念,才能圓滿解釋。
普朗克的「量子論」認為,電磁輻射在能量交換過程中,能量的轉移是(多選)
連續性的
不連續性的
量子化的
以某最小能量單元的整數倍來轉移
非量子化的
下列關於都卜勒效應的敘述,哪些正確?(應選3項)
當聲源以等速接近靜止觀察者時,由於波長變短,所以觀察者接收到的頻率變高
當聲源以等速接近靜止觀察者時,觀察者接收到的頻率變高,測得的波速也加快
當觀察者以等速接近靜止聲源時,雖然波長不變,但觀察者接收到的頻率會變高
當觀察者以等速接近靜止聲源時,觀測到的波長會減小
當觀察者以等速接近靜止聲源時,觀察者接收到的頻率變高,是因為單位時間接收到波的數目增加
在地球上觀測氫原子光譜,於波長486奈米處有一光譜線。天文觀測發現某一星系甲的氫原子光譜中,此486奈米譜線移到492奈米;而另一星系乙的氫原子光譜中,此譜線則移到500奈米。下列有關星系甲與乙之敘述,哪些正確?(應選2項)(進階題)
提示:真空下,電磁波波長越大,其頻率越小
所觀測到之星系甲離地球遠去
所觀測到之星系乙向地球靠近
相較於星系甲,所觀測到星系乙的遠離速率較大
相較於星系甲,所觀測到星系乙的遠離速率較小
所觀測到之光譜皆是目前星系甲與乙所發出的光譜
小都站在路邊等公車時,突然有救護車鳴笛疾駛經過。自接近至遠離的過程中小都所聽到聲音的敘述,下列何者正確?
當救護車接近時,可以聽出警笛音調較低
當救護車接近時,可以聽出警笛音調不變但聲音變小
當救護車遠離時,可以聽到警笛音調較低
當救護車遠離時,可以聽出警笛音調不變但聲音變小
救護車接近或遠離,警笛音調聽來不會有差異
下列有關都卜勒效應的敘述,何者正確?
只適用於縱波
只適用於需要靠介質傳播的波動
適用於不同波長的聲波與電磁波
適用於無線電波及可見光,但對於X射線及波長更短之電磁波則不適用
適用於超音波及人耳可以聽到的聲波,但不適用於波長更長的次聲波
停在路邊等公車的小明,聽到救護車警笛的頻率有愈來愈高的趨勢,則下列敘述何者正確?
救護車正在遠離小明
救護車正在接近小明
警笛的聲速也增快
警笛的聲速變慢
一切都是小明的錯覺,頻率應該不變
楊小綺進行「都卜勒效應」實驗,他與救護車在一直線上運動,若他在救護車的左方,而救護車持續發出聲波,如圖所示,則下列哪一選項楊小綺觀測到的頻率會比救護車發出的頻率小?(進階題)
楊小綺速度為9公尺/秒→,救護車速度為9公尺/秒→
楊小綺速度為5公尺/秒→,救護車靜止不動
楊小綺速度為7公尺/秒←,救護車速度為5公尺/秒←
楊小綺速度為8公尺/秒→,救護車速度為5公尺/秒→
楊小綺速度為7公尺/秒←,救護車速度為9公尺/秒←
一靜止聲源發出頻率104赫茲的聲波。今有靜止甲、乙二人,各位於聲源之東邊與西邊,且風從聲源東邊吹向西邊,則甲、乙兩者所聽到頻率符合下列哪種關係?(融會貫通題)
> 104赫茲,< 104赫茲
< 104赫茲,> 104赫茲
=104赫茲,= 104赫茲
= 104赫茲,> 104赫茲
< 104赫茲,= 104赫茲
請選出此圖片中符合都普勒效應之選項(多選)
聲源與觀察者相對遠離
觀察者聽到的頻率(視頻率)變高
觀察者看到的波長(視波長)變短
觀察者感覺到的波速(視波速)不變
觀察者跟波源沒有相對接近或遠離
請選出此圖片中符合都普勒效應之選項(多選)
觀察者感覺到的波速(視波速)不變
觀察者聽到的頻率(視頻率)變高
觀察者看到的波長(視波長)不變
觀察者看到的波長(視波長)變短
觀察者感覺到的波速(視波速)變快
請選出此圖片中符合都普勒效應之選項(多選)
聲源與觀察者相對遠離
觀察者聽到的頻率(視頻率)變低
觀察者看到的波長(視波長)變短
觀察者感覺到的波速(視波速)不變
觀察者感覺到的波速(視波速)變慢
請選出此圖片中符合都普勒效應之選項(多選)
觀察者聽到的頻率(視頻率)變低
觀察者看到的波長(視波長)變長
觀察者看到的波長(視波長)變短
觀察者感覺到的波速(視波速)不變
觀察者感覺到的波速(視波速)變慢
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