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理科 中学生

(3)教えて頂きたいです

うすい石灰石を加えたとき、石灰の量と発生する気体の質量との関係を調べるために、次の実験!〜ネ を行った。これについて、あとの(1)~(4)の問いに答えなさい。 (図1のように、うすい塩酸20cmlを入れたピーカーと、石灰石 100gをのせた包紙をいっしょに電子てん びんにのせ、反応前の質量を測定した。 この石灰石 1.00gを, ピーカーに入れたうすい塩酸に加えたところ、 石は気体を発しながら全部溶けた。 気体の発生が完全に終わったあと、図2のように、反応後の質量を電子 てんびんで測定した。 このとき、発生した気体の質量を求めたところ、 0.44gであった。 うすい塩酸 ピーカー 薬包紙 石灰石 電子てんびん 図 2 反応の溶液 実験3 実験1,2で用いたうすい塩酸の濃度を2倍にした。 この 塩酸20cmilを用いて, 実験 1,2と同じ手順で実験を行った。 (1) 実験1について,次の ①,②の問いに答えよ。 この実験で発生した気体は何か。 その気体の化学式を書け。 ビーカー 実験 2 実験1と同じ手順で、石灰石の質量を2.00g, 3.00g, 図3 発 2.00 4.00g, 5.00g, 6.00gに変えて、それぞれうすい塩酸と 反応させた。 図3は, 実験 1,2の結果をグラフに表したも のである。 薬包紙 発生した気体の質量 1.50 1.00 0.50 0 0 電子てんびん 図1の装 した。 図2の 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 石灰石の質量 [g] B を L 反応後の 2 下線部分について、この実験で発生した気体の質量は、電子てんびんで測定した反応前の質量から、 質量を引くことにより、求めることができる。その理由を、「質量保存の法則」という用語を用いて書け。 (2) 実験2について, 加えた石灰石の質量が 3.00g 以上のとき, 発生した気体の質量は一定であった。この気体の 質量は何gか。 (3)/ 実験 1,2で用いたものと同じ濃度のうすい塩酸 50cm に, 石灰石 9.00gを加えて反応させたとき発生する気 体の質量は何gか。

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物理 高校生

(5)解説で「⑤式において、θ=135°にもかかわらずΔλ≒0となるのは〜」とあるのですが、なんでΔλが0に近づくとX線強度が跳ね上がるのですか? (出典:難問題の系統とその解き方)

(i) 電圧 くなり ・飛び のよう たの) 傾きこん Wo h ら, 例題 コンプトン効果 電子の質量をm, プランク定数をん, 光速をcとして、以下の設問 に答えよ。なお, (1), (2) 以外は解法も簡潔に記すこと。 [A] 1923年, コンプトンは波長入のX線を金属薄膜に照射し、散乱さ れたX線の強度の角度分布を測定した。その結果の一部を模式的 に示したのが図1であり,X線が散乱されてもとの波長より長く なっている成分のあることが観測されている。 コンプトンはこの現象を,X線を粒子と考え、この粒子すなわ 光子と静止している電子との衝突と考えて解明した。 図1(a) X線強度 (X線の散乱角80°) 入 X線波長 図 1 (b) X線強度 (X線の散乱角0=135°) M 入。 入 X線波長 図2 入射光子 (19) O- 散乱光子 (1) O 反跳電子 (0) (1) 光子のエネルギーEと運動量P を,h, c, およびX線の波長入のう ち必要なものを用いて, それぞれ表せ。 (1-cos 0) を導け。 ただし、 (2) 散乱前後の光子の波長をそれぞれ入, 入] とし, 反跳電子の速さをか とし,入射方向に対するそれぞれの散乱角を,図2のように0.④と する。このとき,入射方向とそれに垂直な方向の運動量保存則を それぞれ記し,さらに、エネルギー保存則を記せ。 h (3) 41 (=A₁-A)=- 4 « 1 として、 do mc 近似を用いること。 (4) 反跳電子の運動エネルギーの最大値T maxをm,hcおよびふを用 いて表せ。 (50=135°の図1(b) では, 波長入。 付近にもピークが見られる。波長の ピークが光子と金属中の電子との散乱によるのなら、山のピーク は光子と何との散乱と考えられるか。 理由も述べよ。 [B] 一方、電子の波動性については, 1924年ド・ブロイが予想し, 1927年デヴィッスンとジャーマーが検証した。 彼らは格子間隔dの 2-1 原子の構造 263

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