建立 2026-11-12 更新 2026-11-12

E. 核與量子物理

主題 E「核與量子物理」（Nuclear and quantum physics）探索原子與原子核的世界：原子的結構與能階、光與物質的量子行為、放射性衰變、核分裂與核融合，最後延伸到恆星如何發光與演化。這一區會同時用到能量守恆、場與波的觀念，是整個課程的綜合應用。HL 另外要學量子物理，以及原子結構與放射性衰變的延伸內容。

本區子題

子題	重點	等級
E.1 原子結構	拉塞福散射、核子符號、發射與吸收光譜、能階；HL：原子核半徑、最近距離、波耳模型	SL HL
E.2 量子物理	光電效應、德布羅意波長、電子繞射、康普頓散射	HL 專屬
E.3 放射性衰變	結合能、質量虧損、α／β／γ 衰變、半衰期；HL：衰變常數、活度方程式	SL HL
E.4 核分裂	核分裂反應、連鎖反應、核反應爐的構造	SL HL
E.5 核融合與恆星	恆星的平衡、核融合、赫羅圖、恆星演化、視差與光度	SL HL

學習建議

E.1 → E.3 → E.4 → E.5：先理解原子核的結構與結合能，才能理解為什麼重核分裂與輕核融合都會釋放能量。
E.2（HL） 與 E.1 的能階、C.3 的繞射關係密切，建議放在 E.1 之後學。
E.5 會用到 B.1 的黑體輻射與斯特凡–波茲曼定律，以及 C.5 的紅移。