25.科學家進行電子雙狹縫實驗,成功觀測到電子經過雙狹縫後產生干涉分布,其圖樣與光通過雙狹縫後的干涉圖樣類似,證明了粒子也具有波動性。下列何者最可能為科學家觀察到大量電子經過雙狹縫後的干涉分布?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
統計: A(4), B(10), C(8), D(44), E(3) #3377858
詳解 (共 3 筆)

觀察D圖的特徵:呈現出密密麻麻的亮點分布,這些亮點看似雜亂,但實際上是有規律的,能隱約看出一些條紋狀的聚集趨勢
這在講波粒二象性
粒子性:電子單個撞擊螢幕,留下小點。
波動性:大量電子累積後形成干涉條紋。
這證明電子 同時具有粒子與波的性質,也就是著名的 波粒二象性。
小電子 → 粒子特性
多電子累積 → 波特性、干涉條紋
題目關鍵字:觀察到「電子經過雙狹縫後產生干涉分布」,強調「大量電子」的分布情況
1.大量電子經過雙狹縫 →表示 每個電子單獨飛過雙狹縫, 它落在螢幕上的位置看起來隨機
2.當很多電子都通過雙狹縫後落在螢幕上 → 螢幕上會出現密密麻麻的亮點。這裡的「螢幕」指的是 偵測電子的屏幕或感光板,電子每個落點就是一個亮點,累積多了就能看到干涉的條紋。
3. 仔細觀察這些亮點 → 會發現它們不是完全亂的,而是慢慢排成一條條條紋 → 這就是電子干涉形成的規律。
大量電子累積後 ,形成明暗相間的干涉條紋 (亮區電子多,暗區電子少) ,這證明了電子具有波動性一每個電子「同時」通過兩條縫並與自己干涉
整個流程
1.單個電子的情況
如果一次只發射一個電子,它撞擊螢幕時會留下單一的小點。這時我們看到的是電子的「粒子特性」。
2. 累積電子後的情況
當很多電子接連撞擊螢幕,小點慢慢累積。
結果出現明暗交替的條紋(干涉條紋),這就是波的特性表現。
3.為什麼會出現條紋?
電子同時具有波動性,可以像水波一樣發生干涉。
每個電子的波函數會經過雙縫 → 波函數在螢幕上「互相增強或抵消」:
波峰疊加波峰 → 螢幕亮(明紋)
波峰疊加波谷 → 螢幕暗(暗紋)
注意:電子之間並不是直接互相影響,它們是各自的波函數與環境(雙縫)發生干涉,累積結果才呈現出條紋。
