114學測自然 第11題 詳解

答案(B)(C)(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   電磁波是什麼

   電磁波是電場與磁場互相激發、在空間中前進的橫波，真空中的速率約 $3\times10^8$ 公尺每秒，而且不需要介質。依波長由長到短排成電磁波譜：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X 射線、加馬射線。判斷一個訊號是不是電磁波，就看它在不在這條光譜上。
2. 2

   光譜上的三個

   (B) 無線電波是電磁波譜中波長最長的一段，電波望遠鏡接收到的星系與脈衝星訊號就落在這裡。
   (C) 紅外線的波長比可見光的紅端更長，星際塵埃與低溫天體的輻射主要在這一段。
   (D) X 射線波長極短、光子能量高，多來自高溫電漿、吸積盤這類劇烈環境。三者都排在電磁波譜上，都是電磁波。
3. 3

   微中子是粒子

   (A) 微中子是一種基本粒子（屬於輕子），帶有極微小的靜止質量，本質是穿越太空的物質粒子，而不是振盪的電磁場。它幾乎不與物質作用，得靠深埋地下的大型水槽或南極冰層裡的偵測器才抓得到，和電磁波是完全不同的東西。
4. 4

   重力波是時空漣漪

   (E) 重力波是質量劇烈加速時（例如兩顆黑洞併合）在時空結構上激起的漣漪，通過時會讓空間本身時而拉伸、時而壓縮。它雖然同樣以光速前進，但振盪的對象是時空幾何而不是電磁場，因此不屬於電磁波。微中子、重力波與電磁波，正是現代天文觀測所說的三種不同「信使」。
5. 5

   收束答案

   五個訊號分成兩邊：(A) 微中子是物質粒子、(E) 重力波是時空的擾動，兩者都不在電磁波譜上；(B) 無線電波、(C) 紅外線、(D) X 射線則是電磁波譜中波長由長到短的三個波段。答案選 (B)(C)(D)。

關鍵觀念：#電磁波譜 #宇宙訊號 #多選判斷

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