三大科技革命與時空宇宙

 

期中考題 2006 年 4 月

(簡答題,每題十分)

 

一、量子是什麼?

不連續能量的粒子之總稱。

二、愛因斯坦對近代物理的貢獻有那些?至少列出三種。

提出相對論(分狹義、廣義)、解釋布朗運動、解釋光電效應。

三、什麼是布朗運動?

花粉粒子受到來自各方向水分子時時刻刻不斷撞擊,合力不一定恰好抵消,而有不停瞬間改變方向的曲折運動。

四、雷射光和普通燈泡光有什麼不同?

雷射光來自電子的能階躍遷並在共振腔中產生,單一波長、具高度平行性,並有高度的同調性(同步性)。

普通燈泡則是因鎢絲受熱而發光,其光線含各種色光波長,光線朝各方向散開,相當於各自獨立的光線。

五、列舉五樣雷射光的應用。

光點指示筆、光碟機(光碟片讀寫)、雷射手術刀、工業切割加工、測量、雷射印表機。

六、能靈敏地偵測腦中電流活動的儀器是什麼?它用到什麼樣的量子科技技術?

SQID(超導量子干涉裝置)。超導體 / 超導性。

七、什麼是奈米?它與量子的觀念有什麼關係?

一奈米是十的負九次方公分。在極小的尺度下,量子的效應大,要套用量子的觀令才能理解物性的行為。

八、簡述 DNA 上的資訊為什麼可以被複製(提示:雙股互補配對)?

DNA 的分子結構是長長的兩股,上有密碼分子成對,互為互補,當兩股拆開,由酵素各自按其上密碼順序製造出另一股、就會有一模一樣的兩個雙股了。

九、什麼是基因?

一個基因內含可以產生一個蛋白質的密碼,簡單地說,一個基因對應一種蛋白質。

十、詳述蛋白質在細胞中按著基因密碼被製造出來的過程。

細胞核內的染色體上有鹽基配對 A-T、G-C 形成的密碼,由一種酵素(或蛋白質、酉每)轉錄出 mRNA(訊息 RNA、或 DNA 的 copy),mRNA 跑出細胞核之後被核糖體捕捉,依照其上的密碼三聯碼把對應到的胺基酸一個個串起來形成長的胺基酸鏈,遇水自我折疊形成立體結構之後,就是具有功能的蛋白質了。