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電子和光子有什麼不同？
電子和光子有什麼不同？
最近更新時間： Sat, 05/01/2004 7:17 AM
文：邱韻如
電子和光子有什麼不同？
這真是一個好問題！怎麼說？
在上物理課時，很少人會問這樣的問題，即使想，通常也不敢問出來。
我先打比方，
在上普通生物學的課時，你會問『ADP和ATP有什麼不同』這種問題嗎？
如果你『膽敢』問出來，你想老師會怎麼回應你這個問題？
再舉個例子，
一邊吃蘋果一邊賞月，你會問『蘋果和月亮有什麼不同？』
（註：請參閱『牛頓蘋果』的故事，裡面會提到地上的
和天上的
之間的事。）
如果你從來就不知道有牛頓這個人，那這真的好像是一個很無厘頭的問題，不過我可以還是可以這樣回答，它們的大小不同、質量不同、速度不同、運動的方式不同……..，你認為這是一個好答案嗎？
如果是亞里斯多德聽到這個問題，他可能會告訴你月亮是天上的，蘋果是地面上的，這是隸屬於二個不同體系，各有不同的規律……..
但是，現在我們大多數的人都知道，就是這個問題，這個聽起來很驢的問題，造就了牛頓的萬有引力定律。
說到這裡，對於『電子和光子有什麼不同？』這個問題，你會不會說，『別問這種浪費我們大家時間的問題？』，還是回答說『你有沒有學過物理啊？』，甚至說『你的物理老師是怎麼教的？』？
放心好了，如果你問『電子和光子有什麼不同？』，我絕對不會罵你的，我可以很耐心的告訴你，它們的大小不同、質量不同、速度不同、運動的方式不同……..，甚至我可以列出來電子和光子的各種物理性質，例如電子的質量是9.1×10-31公斤、電荷是1.6×10-19庫侖、……. ，你認為你會滿意嗎？我相信你不會滿意的！
我也可以說，他們被『發現』的時間地點不同。（我為什麼把『發現』框起來？其實我覺得用發現這二個字不是很恰當。）你可能覺得我講的是廢話！
那我們換個方式講好了，電子是物質，光子是能量，因此電子有質量，光子沒有質量；電子有帶電，光子沒有帶電；電子有大小，光子沒有大小；……你可能還可以說出一長串『電子有什麼，光子沒什麼』的事實。那那那，光子沒有這沒有那，那它有什麼？
光子是能量，就這樣啊！能量怎麼會有質量？（不過我先提醒你喔，E=mc2，知道這個式子吧？）
還有，那有沒有『光子有什麼，電子沒什麼』的事實？
光子有波長，也可以說光子有頻率，光子的能量和它的頻率成正比，E= h f ，那個h = 6.63×10-34 J. s，叫做普朗克常數，嘿嘿，這下電子沒有吧！真的沒有？別忘了物理課本說電子會繞射，就是所謂的物質波，也就是『電子有波長，電子有頻率』！
越說越玄了，『光子有波長』是什麼意思？『電子有波長』又是什麼意思？『光子和電子到底有什麼不同？』，問題越來越多，代誌越來越大條了，越來越難回答了！很難一言以蔽之囉！看樣子，我們要先來上一點量子力學囉！
現在先不談這個，我們回過來想想，『光子』和『電子』有什麼關係！
太陽光照在綠色植物上，綠色植物裡有葉綠素，會行光合作用，產生了能量。根據科學家的研究，在光合作用的機制中，電子扮演了很重要的角色。
在物理上，高能的光子打到金屬原子，把原子裡的電子給打出來，這叫光電效應。
高能的電子打到金屬原子，把原子裡內層的電子給打出來，外層的就掉回到內層，發出光子，這種光正是X光。
所以，『光子和電子到底有什麼不同？』我賣了半天的關子，到底回答到問題了沒？
我只能說，是一個好問題啊！很難直接回答呢！因為這個好問題引出了更多更多的問題！
因此，我覺得我有沒有直接回答到這個問題不是最重要的問題，而是，在這個過程中，你體會到什麼？學得什麼？
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