先備知識測量電子的電荷與質量光的折射與干涉

光的粒子性與電子的波動性

首先,以波長⁠400 nm⁠的紫光照射鈉。增加光強度,觀察1⁠秒內放出的電子數與最大動能。

光の強さを4⁠倍にすると、電子の最大運動エネルギーは何eV⁠か?

用公式解釋現象

  1. 1以光照射金屬K最大∝ν − ν₀……
  2. 2將光視為粒子E=⁠h ν……
  3. 3對單一電子應用能量守恆定律K最大=⁠h ν−⁠W……
  4. 4求出電子能否逸出的臨界波長λ₀=⁠h cW……
  5. 以上探討了能量如何由光子傳遞給電子。接著探討能量如何由加速後的電子傳遞給X⁠射線光子,並求出最短波長。
  6. 5以加速後的電子撞擊金屬,產生X⁠射線λ最小=⁠h ce V……
  7. 6求出光子的動量p=⁠hλ……
  8. 7對光子與電子的碰撞列出守恆方程式h cλ + m c²=⁠h cλ′ + Ee……
  9. 8消去電子的能量Ee(p − p′)² c² + 2 (p − p′) m c³=⁠pe² c²……
  10. 9消去電子的動量,求出波長的變化量λ′ − λ=⁠(hm c)(1 − cosφ)……
  11. 10推想電子也具有波動性λ=⁠hp……
  12. 11以電子撞擊晶體2 d sinθ=⁠n λ……
  13. 12讓電子逐一通過偵測位置的機率密度∝|機率振幅ψ|²……