4-5~5-1小考

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

• $\sqrt{3}$ 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