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物理 高校生

この2番の問題なぜ、eがマイナスになるんですか?ほかの問題でプラスになったりマイナスになったりしてわけがわかりません

(3) Step 1 解答編 p.246~247 陰極線 次の文の[ □に適当な語句を入れよ。 電極を封入したガラス管に低圧の気体を入れ,高電圧をかけて放電させる。 ③には,(1)物体によっ ②極の反対側のガラス管壁が蛍光を発する。 これは② コや磁界によって 体の圧力が数 kPa 程度であると、管内の気体が ① する。一方,10Pa以下の圧 力の放電管では, から出る ③がガラスに当たって生じるものである。 ④性) (2) ⑤ 電荷を運ぶ (3) ⑥ て遮られ、影ができる 曲げられる, などの性質がある。 トムソンは3③⑦を測定した。後に ③の正体は⑧の流れであることがわかった。 ② 電子に生じる加速度 右図のように間隔dの平行極板間に電 圧をかける。質量m/電気量-d(≪0)の電子を極板に平行 に入射したときの電子の加速度の大きさと向きを求めよ。 43 d D 3 電子の比電荷と加速度間隔が0.10m だけ離れた平行極板に, 2.0×10Vの電 e €₁ m をかけた。この極板間に置かれた電子 (比電荷 度の大きさは何m/s2 か。 + + + m, -e ? ミリカンの実験空気中に, 2枚の平行板電極を、上下に間隔dだけ離して水平に 置き,電圧Ⅴをかけた。この極板間に質量の電気量帯電した油滴を入れる と,油滴は一定の速させて上昇した。このときの力のつり合いの式を書け。ただし、 油滴が受ける空気の力は油滴の速さに比例し(比例定数k) 重力加速度の大き さをgとする。 64 V 3 3.5×10¹ m/s² ④ mg+kv-q d ⑥ 粒子性 (1), (4) 波動性 (2)(3) 268 第V部 原子分子の世界 D-0 ⑤ 光量子波長が 6.0×10mの光子1個のエネルギーと運動量の甘さを求めよ。 ただし, プランク定数を 6.6 × 10734 J's, 光速を3.0×10°m/s とする。 11,26 1/76×10 [C/kg]) に生じる無 Q ⑥ 粒子性と波動性 (1)光電効果 (2) ラウエ斑点 (3) ブラッグの条件 (4) コンプトン効 果は,光やX線の粒子性と波動性のどちらに関係が深いか。 8,16,23,24,25.26 答 ①①発光 ②陰 ③陰極線 ④直進 ⑤ 負 ⑥電界 ⑦比電荷 ⑧電子 ② eV md' =0 ⑦ 物質波速さ 3.0×10°m/sで運動している電子の物質波の波長は何mか。 ただい 電子の質量を9.1×10 -31 kg, プランク定数を6.6 x 10 J's とする。 Na 34 274 u 2.4×10-10m 3.3×10-19 J, 1.1×10-27kg・m/s 例題 93 右図の光 変えて実験 電効果が走 数をn (1) 金属木 (2) 波長 ギーの (3) 波長 UT 上向き 陰極線の粒- 光 eを用 SP 問 (1) 入 〔 が起こ の光子 に相当 (3) 「電 れなく のほ 電子 ネル り、 動エ が小 流は ( 光の粒 E=h_ 光電効 の運動 Ko, 光 仕事関 Ko=

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物理 高校生

問七の問題のとゅうしきがわかりません! 回答は写真に載っています よろしくお願いします!

A 物質波 光やX線などの電磁波が粒子性を示すことが明らかになると,ド.プロ イは逆に,それまで粒子と思われていた電子のような 粒子も,波として 1892-1987 ぶっしつ は の性質(波動性)をもつ のではないかと考えた。この波を物質波 またけ ド·ブロイ波 という。1924年,ド·ブロイは,質量m, 速さひで運動士 る粒子の運動量の大きさをかとして,その粒子の物質波の波長入は、, 次き material wave は de Broglie wave で表されるという仮説を立てた。 物質波の波長 粒子性) (波動性) h_h ス= ニ p入=h p mu 物質波の波長 プランク定数 A[m) h[J-s] plkg·m/s] 粒子の運動量の大きさ m[kg) 運動量か 波長え 電子 光子 電子波 光波 粒子の質量 o[m/s) 粒子の速さ ド·ブロイの仮説によると,100 V 以上 の電圧で加速された電子の物質の波長は, 約 10-10 m 以下となり,これはほぼX線の 波長領域に相当する。したがって, このよ うな電子の流れ(電子線)を結晶に当てると, X線回折と同様の回折現象が生じることが 予想された。そして, 1927年から 1928年 にかけて, デビソン, ガーマー, G.P. トム 20 O図 20 電子線による回折像 (酸化マグネシウム (MgO)の単 結晶) 1881-1958 1896-1971 1892-1975 ソン, 菊池正士らによる電子線回折の諸実 験により,物質波の存在が確かめられた。その後, 電子に限らず,陽子や 中性子,原子·分子のような粒子も波動性をもつことが確かめられた。 1902-1974 問7 電圧Vで加速された電子(質量m, 電気量 -e)の物質波の波長入を,プラン ク定数をhとして求めよ。 また, 電子の質量を9.1×10-31 kg, 電気素量を 1.6×10-19 C, プランク定数を6.6×10-34 J·s として, 電子の加速電圧が 1.0×10*Vのときのえの値を求めよ。 h ●特に、粒子が電子の場合の物質波を電子波 という。 2meV. 1.2×10-"m 第5部 なNま

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物理 高校生

お願いします

LINE 23:40 6月3日(木) 全@ 63% lus-hs.sakura.ne.jp-非公開 [2009 秋田大) 光やX線などは,波動としての性質だけでなく,粒子としての性質をあわせもって いることが、光電効果やコンプトン効果によって知られている。ド.プロイは、これと は逆に粒子だと考えられていた電子などにも波動性があるのではないかと考えた。この ように,物質粒子が波動としてふるまうときの波を物質波といい,その被長をドプロイ波 長という。質量m (kg], 連さむ[m/s) の電子が示すドブロイ波長え(m]は,m,uとプラ ンク定数を[J-s]を用いて表される。 図1のような実験装置で、フィラメント から速さ0で放出された質量m[kg],電荷 -e[C]の電子が電圧V(V]によって加速さ れたとき,加速後の電子の速さをvとする 加速電圧V 電子線検出器 と、 2meV [m/s] と表される。また。 S 」 os フィラメント 結品 この電子のドプロイ波長入は,m, c, V, hを用いて表される。加速された電子をビー ム状の電子線にして、図中の非常に薄い結晶 に入射させると,X線と同様に結品を構成する 原子からある角度で散乱された電子線が強めあ う。結晶付近を拡大した図2で考えると,結晶 中の原子の並んだ格子面の面間隔をd [m], 入射電子線と格子面のなす角度をeとして、 ある関係式を満たすときに,格子面と角0を なす方向に出た電子線が強めあう。 この関係式から結品の格子間隔や構造を決め ることができる。 いま,格子面の面間隔dが1.0×10-10 m である結晶の格子面に,入射角度@= 30°で 格子面 図1 格子面 図2 電子線を入射させる。加速電圧Vを1.0×10° V から増加させていくと,反射角度 0=30° の位置にあった電子線検出器の強度が極大を示した。最初に極大を示す加速電 圧Vは |[V] である。 ただし、m=9.1×10- kg, e=1.6×10-9 C, h=6.6×10- J-s とし、有効数字2 桁で求めよ。

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物理 高校生

わかる方教えてください!、

切な語句、 或いは人名を 以下の【 】内の語句を選択して記せ. 時 絢き, 屈折率. 千渉高速性比例. 反比例直線的。炒子。独立直進、小動 量所 物質波仮説、 境界条件、 量子条件】 札を. ( 3 ). ( 4 )、 (5(電6本)電(二2 草間 し, それから予言される電磁波(電場と磁場が互いに変動レ は, その後の実験で検証され, 光も電磁波の一種であると理解された。 しかじ: 1 四紀後半になると、電磁気学では理解できない現象が発見され。 20 世紀の科学革命のーつである量子 力学の誕生につながっていった. その代表的なーっは ( 1 )と呼ばれ, 金属に短波長の光を当でると, 【 2 ) がその表面から飛び出す現象である. レーナルトらの詳細な研究によると。以下のような特設 があることが分かった. | 侍司に当てる光の振動数がある値。 よりも小さいと, どんなに光の ( 3 ) を増してで$ (2) は放出されない. 2。 逆に, 金属に当てる光の振動数がよりも大きいと.( 2 ) は光の( 3 ) によら放出きれる: 3. 放出された( 2 )の運動エネルギーの最大値は. 光の( 3 )によらず,光の振動数と共に( 4 ) に増加する. 4. また, 当てる光の振動数を一定にし, 光の ( 3 ) を変化させると.単位時間あた りに放出される (人2の数は|光の ( 3 ) に( 5 ) して増減する. これらの現象は光の ( 6 ) 性と矛盾しており, 電磁気学の枠組みでは説明できなかった。特に。、光 の ( 3 ) は光の振幅の二乗に比例していて, 光は電場と磁場からなっている波なので, 振幅を大きく すればいつかみ ( 2 ) は必ず飛び出すはずであると考えられる. ( 1 ) 以外にも, 高温の物体から放 射される電磁波の振動数とエネルギー密度の関係の測定結果は, 電磁波のエネルギーは連続的な値を取 ることができるという電磁気学の理論と矛盾していた. ( 7 ) は.ある振動数の電磁波のエネルギー は という最小単位の正の整数倍しか取れないと仮定することによって, この測定結果を説明すること に成功した. ( 7 ) の仮説は ( 8 ) と呼ばれ,( 7 ) 定数んは量子力学におけるもっとゃ重要な 、 物理定数である. 一方,アインシュタインは( 7 )が導入した振動数ャの電磁波の最小エネルギーは, 1 個の( 9 ) ぎれる粒子のエネルギーであると解釈し, 振動数ャの電磁波はこれらの燈子の集まりの流れである レーナルト らが見つけた ( 1 ) の特徴を理解することができた. この電磁波の ( 10 ) 的 ) を説明する決定的役割果たしているのである. アインシュタインの仮説は突飛なもの レによる交電管の実験や,( 11 ) によって見出された, 物質へX線を入射させる る X 線の波 いう ( 11 ) 効果などによって、その正しさは認め

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物理 高校生

わかるところだけでいいので教えてください!

切な語句、 或いは人名を 以下の【 】内の語句を選択して記せ. 時 絢き, 屈折率. 千渉高速性比例. 反比例直線的。炒子。独立直進、小動 量所 物質波仮説、 境界条件、 量子条件】 札を. ( 3 ). ( 4 )、 (5(電6本)電(二2 草間 し, それから予言される電磁波(電場と磁場が互いに変動レ は, その後の実験で検証され, 光も電磁波の一種であると理解された。 しかじ: 1 四紀後半になると、電磁気学では理解できない現象が発見され。 20 世紀の科学革命のーつである量子 力学の誕生につながっていった. その代表的なーっは ( 1 )と呼ばれ, 金属に短波長の光を当でると, 【 2 ) がその表面から飛び出す現象である. レーナルトらの詳細な研究によると。以下のような特設 があることが分かった. | 侍司に当てる光の振動数がある値。 よりも小さいと, どんなに光の ( 3 ) を増してで$ (2) は放出されない. 2。 逆に, 金属に当てる光の振動数がよりも大きいと.( 2 ) は光の( 3 ) によら放出きれる: 3. 放出された( 2 )の運動エネルギーの最大値は. 光の( 3 )によらず,光の振動数と共に( 4 ) に増加する. 4. また, 当てる光の振動数を一定にし, 光の ( 3 ) を変化させると.単位時間あた りに放出される (人2の数は|光の ( 3 ) に( 5 ) して増減する. これらの現象は光の ( 6 ) 性と矛盾しており, 電磁気学の枠組みでは説明できなかった。特に。、光 の ( 3 ) は光の振幅の二乗に比例していて, 光は電場と磁場からなっている波なので, 振幅を大きく すればいつかみ ( 2 ) は必ず飛び出すはずであると考えられる. ( 1 ) 以外にも, 高温の物体から放 射される電磁波の振動数とエネルギー密度の関係の測定結果は, 電磁波のエネルギーは連続的な値を取 ることができるという電磁気学の理論と矛盾していた. ( 7 ) は.ある振動数の電磁波のエネルギー は という最小単位の正の整数倍しか取れないと仮定することによって, この測定結果を説明すること に成功した. ( 7 ) の仮説は ( 8 ) と呼ばれ,( 7 ) 定数んは量子力学におけるもっとゃ重要な 、 物理定数である. 一方,アインシュタインは( 7 )が導入した振動数ャの電磁波の最小エネルギーは, 1 個の( 9 ) ぎれる粒子のエネルギーであると解釈し, 振動数ャの電磁波はこれらの燈子の集まりの流れである レーナルト らが見つけた ( 1 ) の特徴を理解することができた. この電磁波の ( 10 ) 的 ) を説明する決定的役割果たしているのである. アインシュタインの仮説は突飛なもの レによる交電管の実験や,( 11 ) によって見出された, 物質へX線を入射させる る X 線の波 いう ( 11 ) 効果などによって、その正しさは認め

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物理 高校生

カ、の答えの導き方が分かりません

電子の波動性,ブラッグの反射条件 次の支を読んで。 [|]に適した式を記入せよただし,電子の質藤を(kg) 電荷を一<(C) (e>0)とし, プランク定数をヵ(・s) とする・ 了ド : プロイ は,電子のような灯子と思われるものでも流動性を示すという仮説を提唱した. これによ 3と聞き ?Um/s) の電子の, 流(物質波) としての波長を4[m)とすると。メ=[ ア | と表きれる. ず: プロイの仮説に従えば, 電子線を結晶に当てると回折現象が起こることが期待さきれる. のちに。 デビソン・ジャーマーの実験によって, この現象は確かめめられた、 前正状態の電子を電位差(V] で加速したときの介子の運。 入得子線 反射電線 動エネルギーをち【] ] とすると, ど=| イ | である.ま || た にOc のWWのの大ききを2(kermり とする でて g je z。 を用いて, カーウー] と表される. した こ 【藤 4【m) は。 e。 , を用いて。 届でだところ 図のように, 電子線が反射の法則を満たす方向に反射したとする. 格子面とのなず角度を [rad) とすると。 反射才子線の強度が極大になるのは。 2 3 …) として, 日 」= を満たすときである。 そこで, 入射電子線お 合が極大になる電位差を kV] とすると 正の整数 えられる. * 6

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