物理

屏蔽效應

屏蔽效應 (Shielding effect)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

屏蔽效應(Shielding effect)是指導體內部若有空穴,則在空穴中感覺不到存在於導體外部的靜電場,要了解屏蔽效應的原因,首先必須討論導體在靜電場中的行為。

物理學發展史
哈伯太空望遠鏡

哈伯太空望遠鏡

哈伯太空望遠鏡 (Hubble Space Telescope)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

Edwin Powell Hubble (1889-1953)

艾德溫‧哈伯 (Edwin Powell Hubble) 是美國的天文學家,因為發現宇宙中星系的頻譜大多有紅位移的現象,所謂的紅位移是指發射出電磁波的物體正在遠離時,因為都卜勒效應,電磁波的頻率會降低,而在可見光的頻率內,紅光較為低頻,因此將頻率降低的現象,命名為紅位移現象,因為星系頻譜的紅位移現象,可以證明星系都在遠離我們,說明宇宙確實正在擴張,為大霹靂理論提供了一個強而有力的證據,因此哈伯也被譽為天文學之父。

牛頓環

牛頓環 (Newton’s rings)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

牛頓環(Newton’s rings)的現象,是由艾薩克.牛頓(Isaac Newton)發現的,所以命名為牛頓環,這是一種薄膜等厚干涉的現象,所謂薄膜等厚干涉現象,(參見Fig.1)是在厚度 $$d$$ 很小的情況下,薄膜厚度 $$d$$ 相同的位置,具有相同的光程差,故會對應同樣的干涉條紋,此現象可以解釋光的波動性質。

電感

電感 (Inductance)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電感 (inductance),分為互感 (mutual inductance)與自感 (self inductance),其中自感又分成內自感與外自感,一般而言,皆稱自感為電感。

磁滯曲線

磁滯曲線 (Hysteresis loop)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

磁滯曲線,是指給予鐵磁性(ferromagnetic)物質外加磁場,而使得此物質之磁性產生強度變化,再將此兩者的關係加以記錄並繪圖,而描繪出的曲線,其曲線形狀,可參見Fig.1。

躍遷

躍遷 (Transition)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

受束縛的粒子從原本所在的能階,跳到另一個能階的行為,例如氫原子之束縛電子的能階,從基態(ground state)跳到第一激發態(first excited state),稱之為躍遷(transition),一般而言,躍遷的原因,都是受到外在能量影響而發生的,但根據機制的不同,可以簡單分成:吸收(absorption)、受激輻射(stimulated emission)、以及自發輻射(spontaneous emission)三種。

電磁學
霍爾效應

霍爾效應

霍爾效應 (Hall effect)
臺中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

霍爾效應(Hall effect) 在 1879 年由 Edwin Hall 發現,其是指將一固體導體(假設固體為一長方體,長邊沿著 \(x\) 軸方向、寬沿著 \(z\) 軸方向且寬度為 \(w\)、高沿 \(y\) 軸方向且寬度為 \(d\),較好分析)通電流,並放置於磁場中,而在導體表面產生電位差的情形,原因很簡單,若導體之電流方向為 \(x\),外加磁場方向為 \(z\),則不論導體中的非束縛電荷帶正電或負電,根據勞倫茲力 \(F=q(E+v\times B)\),都會往 \(-y\) 的方向漂移而產生電位差,此電位差稱為霍爾電壓(Hall voltage),而霍爾電壓,可根據勞倫茲力,計算其電、磁力平衡得到,其推導如下:

精細結構(Fine structure)

精細結構(Fine structure)
台中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

測量原子光譜一般有兩種方式,可以使用電磁波照射原子,讓原子吸收允許躍遷的電磁波波段,再觀察被吸收的電磁波頻譜,此種方式稱為吸收光譜(absorption spectrum),另一種測量方式,是激發大量的原子,使原子躍遷成激發態,接著原子會產生自發輻射(spontaneous emission),自動回到基態並放出電磁波,若使用感光片測量其電磁波頻譜,此種方式所量到的光譜,稱為輻射光譜(emission spectrum)。

對應原理(Correspondence Principle)

對應原理(Correspondence Principle)
台中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

19 世紀末,是一個古典物理發展到極致的年代,物理學家們認為已經將世界運行的規則都放進了口袋中,在 1900 年,卡爾文男爵(Kelvin Lord)在演講中說道:「There is nothing new to be discovered in physics now. All that remains is more and more precise measurement.」(引自http://en.wikiquote.org/wiki/William_Thomson),意思是說物理學不再會有重大的發現,剩下的只是一些更精確的計算與測量而已,不過他接著說天邊依然存在著兩片雲,指的就是邁克森的乙太飄移實驗和黑體輻射實驗,兩者都是古典物理無法解釋的情形,其中的黑體輻射,引起了量子理論的建立,使得物理學界發生一場大騷動。

運動函數圖形X-t圖的意義

運動函數圖形X-t圖的意義
國立苑裡高級中學物理科許家銘老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

對於直線運動物體的實驗,倘若我們在物體的軌道上加上刻度後,或是利用火花打點計時器紀錄,皆可以得到如下的圖形:

讓我們對於該實驗結果做一下加工,以每隔數段作一區間,取某一點為起點(包含時間起點及位置座標起點),填上其時刻及座標即可得到如下的圖形,再者對其以時間軸展開,便可得到所謂的位置(X)對時間(t)的關係圖。

Pages