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Physics Senior High

140の(6)の問題で、3枚目の解答の写真の 青い波線のところがわかりません。 多分電気素量の値なのですが どうしてそこに入れるのかがわかりません! 詳しい解説お願いします!!

* 水素原子の構造 円運動の式 m= D_ ke? m 粒子性 電子 r r m 量子条件 2ェr=nh m 波動性 mu +e 陽子 ※ 軌道半径rやエネルギーEはnによる とびとびの値になる * 光の放出(と吸収) 光子 hッ hy=エネルギー準位の差 原子核 140 ボーアの水素原子模型では, +e の電荷をもつ原子核のまわりに-e の電荷をもつ質量 m の電子が,半径rの円軌道上を速さいで運動して いる。プランク定数をん,クーロン定数をkとする。 (1) 電子の円運動について成りたつ関係式を示せ。 (2) クーロンカによる位置エネルギーの基準点を無限遠として,電子の もつ全エネルギーEをk, e, rを用いて表せ。 (3) 量子数をn(=1, 2, 3) として, 電子が安定な円軌道を描き続ける ための,波長に関する条件(量子条件)をm, v, r, h, n を用いて表 せ。 (4) 量子数nの安定な軌道半径r,を, m, e, h, k, nを用いて表せ。 (5) 量子数nのエネルギー準位 E,を, m, e, h, k, n を用いて表せ。 (6) 量子数n=1のエネルギー準位は-13.6 [eV)となることを用いて、 n=3からn=2の状態に移るときに放射される光の波長 [m] を有効 教字2桁で求めよ。 h=6.63×10~[J·s], 電気素量e=D1.60×10-19[C). 光速c=3.00×10° [m/s] とする。 (千葉大) クーロンカ の中

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Japanese Junior High

この問題の解き方を教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

3/3 > 3 次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。 く東京線) 米 れき 110世紀後半に科学が非常に速いスピードで進んだために、さまざまな軌幌が生 |じてきた。生活スタイルも、社会の構造も、科学の発達のために、大きく変わって きている。変化のスピードは人類がこれまでに経験してきたものと比較にはならな い。長い地球上の生命の歴史の本の、最後のページの最終行に登場してきた人類で あるのに、過去五0年あまり、 六五日の歴史の中の0.四秒あまりの短い間に、 われわれは地球環境を変え、他の生物との関係も人間同士の関係も変えつつある。 それには、当然ながら、光の部分も陰の部分もある。ある方向に科学が進歩してし まったら、昔はそうではなかったといったところでどうにもならない。現状を認識 し、そこからどうしていくのかを考えなければならない。。 二〇世紀後半は科学にとって「知の爆発」の時代であった。生命科学の分野にお いては、二一世紀もそれは続くであろう。しかし、私たちはいま、科学のもたらす 新しい知識や発見、成果をどのように生かし、コントロールしていくかを問われる 時代を迎えている。 知の活用の仕方をコントロールするには、知恵が必要である。科学の発達がわれ われにもたらす光の部分と陰の部分を考え、地域の文化·伝統·環境·経済を大切 にすると同時に、グローバルな視点ももたなくてはいけない。「時間軸と空間軸の 座標」の原点にとどまり、自分や家族、今日明日しか考えないのではなく、一〇O 年前の日本、一 ○○年前の世界、人類の誕生、恐竜が闇歩していたころ、生命の 謎生、地球 の誕生へと過去を 遡ったり、逆に何世紀か先の未来へ思いをはせてみ 8 たりしたい。また、超ミクロな素粒子や原子分子の世界を考えてみるのもよい。 遺伝、代謝などの生物学的現象、石油からゴムや繊維やプラスチックを作る化学的 現象、光や熱が伝わる物理的現象はみな光子、電子、原子、分子の相互作用で起き ているのだから。 さらに、地球、太陽系、銀河系そして宇宙の果てへと思索の旅を するのもよいだろう。こうした座標の中に置かれて初めて、人類の位置付けや科学 のもつ意味を、さらには、科学の進むべき方向を探る知恵が得られるのではないだ ろうか。 (無田始子「科学を育む」 より) (注)*軌=不具合。 *グローバルな=地球規模の。

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Physics Senior High

(5)についてです 解説ではΔλ/λで比較しているのですが、コンプトン効果が顕著に現れなくなるのは、Δλが小さくなる場合ではないのですか? 測定するときにその変化を見ると思うのですが 分かる方いたら教えて下さい

145.〈コンプトン効果) X線を物質に入射したとき, 散乱されたX線の波長 人射X線の波長よりも長くなる現象をコンプトン効 果とよぶ。この現象は, X線を単なる波動と考えただ けでは説明ができない。 コンプトンはアインシュタイ ンが提唱した光量子仮説に基づいてX線の光子の粒子 性に着目し、光子は物質中の電子と衝突することによ って、非弾性的な (つまり, 光子のエネルギーが減少 する)散乱が起こる, と考えた。 このとき, 光子は電子に一部のエネルギーを受け渡し, 散乱 された光子の振動数はそのエネルギーの減少分だけ小さくなる。 図は、光子が電子と衝突して散乱されるようすを模式的に示したものである。電子の質量 をm, プランク定数をh, 光の速さをcとし, 衝突前の電子は静止しているものと仮定して 次の問いに答えよ。 1光子の波長をえとしたとき, この光子のエネルギーEと運動量Pをん, c. Aのいずれか必 要なものを用いて, それぞれ表せ。 2) 入射光子の波長を Ao, 散乱光子の波長を 入, はね飛ばされた電子の速さをvとしたとき, 衝突前後におけるエネルギー保存の式を書け。 (3)散乱光子とはね飛ばされた電子の散乱角は, 入射光子の進行方向に対してそれぞれ角度 0とゆであった。このとき, 入射光子の進行方向とこれに対して垂直方向の成分について, 運動量保存の式をそれぞれ書け。 (4)(2)のエネルギー保存の式と(3)の運動量保存の式を使うと, 入射光子の波長 入oと散乱光子 の波長入」の間の変化量 4A(3DAース)が求まる。この AAをれ, m, c, θを用いて表せ。 た だし、導出過程において以下の近似式を適用せよ。 散乱光子 波長: 入射光子 波長:。 OAAAA はね飛ばさ れた電子 速さ: 衝突前の電子 質量:m (静止していると仮定) + Ao_ -2=- Aod」 入。「。 15)波長が10-1~ 10~°mのX線を入射するときと比べ,可視光線(380nm~770nm) を入 射した場合は, Aの変化はほとんど無視できるようになり, コンプトン効果が顕著には現 れなくなる。その理由を(4)で求めた式を参考にして, 簡潔に述べよ。 なお, 1nm は 10-°m である。 [16 大阪府大)

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Physics Senior High

写真にあるようにKo=eVoと、Ko=hv−Wは、運動エネルギーの最大値を求める、同じ公式ということで解釈していいですか?

* w 【ま と め1 1. 光電効果 全属に,ある波長入。より短い波長の光を当てると電子(光電子) my が飛び出す。A。を限界波長といい,その値は金属により異なる. | 0=0 この現象は従来の波動説では全てを説明できなかった。 1905 P 光電 年、アインシュタインは, 光を粒子のようなエネルギーのかた K まりと考えるとうまく説明できることを示した. このエネルギー V。 のかたまりとしての光は (光す)とよばれる(光量子仮説).- く光電効果の実験> wrソ- 光電管の電極 Kに照射する光の振動数を一定にして電極Pの 電位 V。を変えていき, 電流(光電流)Iを測定する. ただし, K とPは同じ種類の金属であるものとする。 I 右図のように,Vp=-V。のとき, 光電子はPに達 う (気下 する前に運動エネルギーが0となる. 光電子の運動 エネルギーの最大値をK。とすると, 千 K。=(@eVo)人中の Vo:阻止電圧[J] 対使 人 の -VO e:電気素量[C] 光電管の電極 K に照射する光の振動数を変えて, 飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値を測定する. K。=(®花レーW) K。 傾きん 金属の / よらず- h:プランク定数 h=6.63×10-J·s ソ:光の振動数 [Hz] hy:光子のエネルギー [J] W:仕事関数[J] 0 Vo Vo:限界振動数 [Hz] W=hwo V<yoでは 光電効果はおこ ーW と

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