-
![]()
-
![]()
1
以下の文幸において, 空欄(オ)ー(ク) を式で, () 0 (5
10 文字以内の言葉でそれぞれ埋めよ。ただし。 (ア)ー(ク) においては 0 ー6
ょせよまた, (ク)においては, =16x10 TO プランク定数ヵ=66X10『 (Js)
光の速さて=3.0X 10! (m/s) を用いよ。
実際の原子では, とり得る 内部エネルギーの値はと びとびである。1 番エネルギーの低
い状態 (エネルギー 五) を基底状態 次にエネルギーの低い状態 (エネルギー 巨)を励起状
能とよぶ。電子の衝突によって, 基底状態にあ る原子を励起状態にするためには, 電子の
エネルギー 訪 は| オ | の不等式を満たさ なければならない。
原子の内部エネルギー状態を実験的に観測する ために, 図 1 のような実験装置を考え
た。図で, 陰極Cから出た電子は, 陰極Cと 格子状の加速電極 G との間にかけた電圧
Y。 で加速され, 管内に満たされた水銀蒸気の中 を通過する。電子が電極 G の位置に到
達するまでに, 電子は複数回水銀原子と衝突するよ うに, 水銀蒸気の圧力が調節されて
いる。 さらに, 陽極P と電極Gの間には, 電子の進行を妨げる向きに一定の電圧 Ys
(05 V 得度) がかけられ, 陽極 P に到達する電子による電流 7p が電流計で測定される。
加速電圧 。を 0 から次第に増加させ, 『。>。 になると, 電子は次第に陽極P に集
まるようになる。最初のうちは, 電子が途中で水銀原子に衝突しても水銀原子を励起で
きないので, 電極 G の位置まで進行した電子のエネルギー 玉。 は, [ カカ |である。
さらに 。 を増加させて 所 が (オ) の条件を満たすようになると, 衝突によって水銀
原子を励起したのちの電子のエネルギーは 戸/ に下がり, その差 一がは| キ |であ
る。GP 間の減速効果を考えると,。 と 政/の間に[ ク |の関係が成り立つ場合には,
その電子は陽極 P に到達できない。このため, 7,は減少しはじめ, ーリ。 曲線には極
大が現れる。さらに Y。を増加させると, 再び電子は陽極 P に到達し, 7。 は増加する。
験の結果, 図2のようにY。=4.9(V) と9.8Vでが極大をもつ曲線が得られ】
=4.9 (V) を越えると, 水銀蒸気から波長が| ケ ]m である紫外
の極大については, それが9.8 (V) で現れるこょ
[ヨコ ] ために生じたと説明できる。こ、
ン
