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物理 高校生

?のところがなぜそのような運動方程式がたてられるのか教えていただけないでしょうか。

第23章原子と原子核 147 基本例題 90 放射性崩壊 > 165,166 Po は安定な原子核Pbになるまで一連の放射性系列に従って崩壊する。 Po - a崩壊 0 B崩壊 ② B崩壊 ③ Pb Bi → Po → Pb (1)Po の原子核に含まれる陽子数と中性子数を求めよ。 (2) 0のPB, 2の Bi の原子番号と質量数をそれぞれ求めよ。 (4)Po がPbになるまでにα崩壊, β崩壊をそれぞれ何回行うか。 (静止したPO から放出されたα粒子の運動エネルギーK。と, @のPbの運動エネルギーKeの比 K。:K。 を求めよ。 (3) 3の Po の同位体を上記の中から選べ。 α崩壊はZ→-2, A→-4。 B崩壊はZ→+1, A→±0。 (5) 分裂の際, 運動量が保存することから,速さの比 Da: D が求められる。質量比=質量数の比 圏(1)陽子数=原子番号 Z=84 中性子数=A(買量数)-Z=218-84=134 (2) α 崩壊は Z→-2, A→-4 なので 0Z=84-2=82 A=218-4=214 B崩壊は Z→+1, A→±0 なので 2 Z=82+1=83 A=214±0=214 (3) 同位体とは原子番号Zが同じ(元素記号も同じ)で質量 数Aが異なる原子核のこと。したがって Po (4) それぞれa回, B回とおくと A→218-4a=206 α=3回 Z→84-2a+B=82 B=4回 (5) α粒子は He, ①の PbはPbなので、 Ma:mpo=4:214=2:107 分裂の前後で運動量保存より Ve= 2 0=maVa-MpoUFo Va: Un三mPs:Ma Ka:K= -MPOUP6 2 MaVa =mam:mpoMa=mpo :ma=107: 2

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物理 高校生

問2から分からないので教えて欲しいです!よろしくお願いいたしますm(_ _)m

状態A 図2 状態B 図3 状態C 図のように,Iy平面の原点Oと, 原点よりも右側にある点 3 P(a, 0) にそれぞれ電気量 QA, の点電荷 A, Bがある。電気 量q(q>0) の点電荷を試験電荷として おy平面上の様々な点に置いて 受ける力の向きを調べた。点M, 0) ではェ軸の正の向きの力を, 3a 点N.0) ではェ軸の負の向きの力を受けたが,点X(4a-2/3a, 0) 点電荷A 点電背B P(a,0) では力を受けなかった。クーロンの法則の比例定数を良として以下の 問いに答えなさい。 間1 座標(r, 0}(ただし 0<ァくa)に試験電荷を置いたときに, この試験電荷が点電荷 A, Bの作る電場 から受ける力のェ成分Fを, Qa, Qs, 9, 4, r, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問2 点電荷A, B は正電荷と負電荷のどちらであるか, 試験電荷が点Mと点Nで受けた力の向きと問1 で求めたFを使って説明し, Qaと Qの符号を記入しなさい。 エ Q。 問3 試験電荷が点Xで力を受けなかったことから を求めたところ, 2つの整数mとnを使って一と QB 表せた。mとnを求めなさい。 問4 試験電荷を点Y[,号)に置いたときに, この試験電荷が受ける力の大きさを求めなさい。 計算結果 2 は問3の結果をふまえて, Qe, 9, a, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問5 試験電荷が点電荷 A, Bから受ける力とつりあう外力を加えて, 試験電荷を点Xから問4の点Yまで ゆっくりと移動させた。そのときに外力がする仕事の正負について説明し, その符号を記入しなさい。必 要があれば、3>1.7, /2>1.4 であることを使用してよい。

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物理 高校生

(3)ですがどうしてq/mについて解くんですか?

に放射線源Sがおさめてある。穴から距離Lのところに,穴の延長線 放射線を吸収する鉛のブロックに細長い水平な穴があけてあり,奥 162 電磁気 52 電磁場中の粒子·原子 に垂直に写真乾板がおいてある。鈴プロックと乾板の間の空間は み さEの電場や磁東密度Bの磁場をかけることができる。電場と磁遇は 一様で, 鉛直上向きであり, 装置は真空中にある。乾板上で,穴の杯 長線上の点を原点とし, 鉛直方向にy軸を, 水平方向にx軸をとる。 (1) 電場のみをかける場合, Sから放出された, 質量m, 電荷q, 速 さひの粒子は,乾板上のどの点に衝突するか。 x, y 座標を答えよ。 (2) 磁場のみをかける場合, (1)の粒子は, 乾板上のどの点に衝突する か。x, y 座標を答えよ。磁場は弱いので磁場による変位はLに比 べて十分小さいとして近似せよ(以下の問ではこの答を用いよ)。 (3) Sからはいろいろな種類の粒子がいろいろな速さで出ているとし て, 一定の電場と磁場を共にかける場合, 乾板上で原点を通りy軸 を軸とする一つの放物線上に並ぶ粒子に共通な物理量は何か。 m. 9, v, またはその組み合わせで答えよ。 (4) Sからは, エネルギー Kのα線, エネルギーがK/4からKまで 連続的に分布しているβ線,エネルギー Kのy線が出ているもの とする。次の2つの場合について, 乾板上に現れる黒点の概略を, 例にならって適当なスケールの目盛とともに図示せよ。陽子, 中性 子の質量は電子の質量の 1800倍とする。 (ア) 電場のみをかける場合 (イ) 磁場のみをかける場合 鉛のプロック E, B (例) 4 / 5F 3 2 Y 放射線源S 0|12 4 L (名古屋市大)

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物理 高校生

(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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物理 高校生

455(1)です。 計算の途中で既に答えは出たのですが その後近似を使って整理しなくていいんですか? 問題文にわざわざ近似のことが書いてあっても使わないんですか?(しかも(1)の問題文中で) わかる方いたら教えて欲しいです〜。

長さの比か 単坂動の復元力を表す一般式, F=-Kxと式①を比較すると, 静電気力による微小振動 4k,Qax 位置×で小球が受ける静電気力Fは, Fcの式のXをxに置き換えて, 「解説)(1) 点A, Bに置かれた電荷Qが, 点Cにつくる になる。点Cに置かれた小球は,ほまぼ単振動をしており, このとき小 電場のx成分の大きさをそれぞれ Ea, Egとする。 rを用いて静電気力の式を表して,これを単振動の復元力を表す一般式 Ta 15 角三角形と ma (1) 一 TaーX) k。 QV k。 かる。 [m/s) 2QX V ma a ら原点0 しく、 A. と比較する。 ニーKr Q E。0 C いので、 原点0の 司様に、 こよる点 E Q X -a+X- B のx成分の大きさをそれぞれ E., Eaとする。 A xim) Q Q EB=ko(a+X) E=ko Ta-X)° DA, Bの電荷Qはいず れも正なので、点Cにお ける電場 E、はx軸の負 Q に最も こので、 が高い っなお、 キは、 この向 向き Q (a-X)? koQ(a-X) (a+X)(a-X) E=-Ea+Eg=-k。 koQ(a+X)? (a+X) の向き,E。はx軸の正 4k,QaX (a-X の向きになる。 ニー ○与えられた近似式を使 うことができるように F。の式を変形する。 0点Cで小球にはたらく静電気力を F。cとすると, 4k,Q°aX (a-X)? 4k。Q°aX X? \? a? F=QE=-- 4k,Q? a° X X? 2 ニー Q Q? F A x(n 0 一X B 限題文で与えられた近似式, (A=0を用いると、 X+1 4k,Q? a° F=ー- *X ○式OのFは,変位。 比例する復元力になっ 4k,Q° F=- a° いる。 K=0? 立田いて, K=mo'の 単指動の

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