申論 1㈠證明自由電子無法吸收一個光子，即光電效應不會發生於自由電子。（20 分）㈡欲使一個束縛電子脱離金屬表面，至少需要4.2 電子伏特（eV）的能量。當以單一頻率的紫外光照射此金屬時，若得到的光電子動能範圍是0 ~ 2.6 eV，則入射光子的能量為何？（5 分）
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弱點分析
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申論 2一個正電子與一個負電子組成的奇異原子系統，稱為電子偶素（Positronium）。依據玻爾原子模型（The Bohr Model）：㈠推導此系統能量的量子化公式。（10 分）㈡計算出此系統基態的游離能。（5 分）㈢計算此系統之第一玻爾半徑（Bohr Radius）。（5 分）㈣若此系統從主量子數為3 的能階躍遷至主量子數為2 的能階，則所輻射之光波長為何？此即電子偶素之H線。（5 分）α
申論 3㈠何謂電偶極近似（Electric-Dipole Approximation）。（5 分）㈡寫下電偶極躍遷選擇規則（Selection Rule）。（5 分）㈢從下列的單電子自發輻射躍遷中，指出那幾個是電雙極躍遷：2p→1s, 2s→1s , 3d→2s , 2p→2p , 3d→2p。（5 分）1/21/21/21/23/21/23/21/23/21/2
申論 4考慮一寬度為L的一維空間方盒，假設此方盒的盒壁為完全無法穿透（位能障礙無限大）。如果我們把N個電子置入此盒子，實驗發現方盒內單位長度有1010個電子。如果完全忽略電子彼此之間的交互作用，則當此系統處於能量基態時（所有較低能階皆為填滿），具有最大能量的電子能量為何？（10 分）
申論 5解釋以下各項：（每小題5 分，共25 分）㈠原子光譜線自然寬度（Natural Broadening）㈡杜卜勒加寬（Doppler Broadening）㈢原子能階的精細結構（Fine Structure）㈣原子光譜的超精細結構（Hyperfine Structure）㈤原子的史塔克效應（Stark Effect）