量子論: 從13歲開始學量子論

一、何謂「量子論」？
量子論是微觀世界的物理定律！…………………………………2
相對論與量子論是自然界的二大理論……………………………4
理解量子論時所需的兩個重要項目………………………………6

二、何謂「波粒二象性」？
第一個重要項目是「波粒二象性」………………………………8
波是什麼呢？………………………………………………………10
光會發生「干涉」現象，應該是波………………………………12
有「光是波」無法解釋的現象……………………………………14
光也有粒子所具有的性質…………………………………………16
結果，光的真正身分是波？還是粒子呢？………………………18
Coffee Break 夜空的星和曬傷與光的關係………………………………………20

三、粒子也具有波的性質
探究原子的真面目…………………………………………………22
將電子置換成光來思考……………………………………………24
電子在軌域上振盪？………………………………………………26
電子在軌域上躍遷的機制…………………………………………28

四、何謂「狀態並存」？
第二個重要項目是「狀態並存」…………………………………30
在「微觀」與「宏觀」不同的「狀態」…………………………32

五、關鍵的電子干涉實驗
電子也會形成干涉條紋……………………………………………34
電子干涉條紋所具的意義…………………………………………36
觀測電子的波，結果會如何呢？…………………………………38
觀測通過狹縫的電子………………………………………………40
Coffee Break 「電子的波」是什麼樣的波？……………………………………42

六、與詮釋相關的論爭
「上帝不玩擲骰子的遊戲！」……………………………………44
「半死半生的貓」是否存在？……………………………………46
量子論詮釋仍充滿謎團……………………………………………48

七、何謂不準量關係？
通過狹縫，波大幅散開……………………………………………50
無法同時獲知物體的位置和運動方向……………………………52

八、能量與時間的不準量關係
量子論構築新的真空面貌…………………………………………54
簡直像精靈？電子穿越障壁！………………………………………56
放射線從原子核射出的穿隧效應…………………………………58
太陽因穿隧效應而大放光芒………………………………………60

九、量子論的應用
若沒有量子論，就沒有電腦………………………………………62
量子論闡明週期表的意義…………………………………………64
量子論闡明原子鍵結機制…………………………………………66
量子論闡明半導體性質……………………………………………68
Coffee Break 未來已經決定了嗎？………………………………………………70

十、量子論的未來
量子論可揭露宇宙誕生之謎？……………………………………72
量子論尚無法處理重力……………………………………………74
可望實現的「量子電腦」…………………………………………76