化学　それぞれの解答と解説をお願いしたいです

化学基礎 A 演習 (4) = 6.02 x 光速c = 3.00 × 108 (m/s)、 プランク定数ん=6.63×10-34(J･s)、 アボガドロ定数NA 1023(mol-1)、リュードベリ定数R 1.10×107 (m-1) 1 ある FMラジオ局は周波数 103.4MHz (1MHz = 10 Hz = 10° s^^) で放送している。 この電磁波の波長を有効数字3ケタで計算し、単位とともに答えよ。 計算過程を必ず示す こと｡ 2波長 589nmの黄色い光がある。 以下の1)~3) の値をカッコ内の単位に合わせて計 算し、有効数字3ケタで答えよ。 計算過程を必ず示すこと。 1)この光の振動数 (s-1)を計算せよ。 2)この光の光子1個のエネルギー (J) を計算せよ。 E = het he 3)この光の光子1molのエネルギー (J/mol) を計算せよ。 13 リュードベリの式は以下の式で与えられる。 ただし、mとnはともに整数であり、 n > m である。 1 シール (13) Roo 1) n=3、m=1のときの の値を有効数字3ケタで計算し、 単位とともに答えよ。計算 過程を必ず示すこと｡ 2) 1)で求めた波長の電磁波の有するエネルギーを有効数字3ケタで計算し、単位とと もに答えよ。 計算過程を必ず示すこと。 4 X線は私たちの体を透過するが、 可視光は透過しない。 これは、 X線が可視光よりも速 いことが理由かどうか論ぜよ。

写真に写ってる問題を解説してほしいです！授業で理解できなくて問題が解けないので困ってます！

【演習】 問 トリチェリの実験に倣って実験を行ったところ、水銀柱 の高さは760 mmとなった。このときの大気圧を求めな さい。水銀の密度(0 ℃)は教科書R31ページの元素 の密度表より13.59 g/cm3、重カ加速度は教科書の 表紙裏の値9.7964m/s?を用いること。 ◆計算過程や単位を省略せずに実験ノートに書くこと。 ◆圧力の単位はhPaで求めること。 ◆有効数字は考慮しなくてよい。 トリチェリの実験 真空F 760 mm 大気圧 水銀 微分回路 問2 抵抗とコンデンサーを用いたRC 直列回路において、 電気抵抗R [Q]と静電容量C [F]の積の次元を求め なさい。 ◆計算過程や記号を省略せずに実験ノートに書くこと。 ◆量記号、次元記号、単位記号が混在しないよう注意する。 C in Out R

(4)の④式が理解出来ません。運動エネルギーの式は分かるのですがその後ろの式が習った記憶がないのですが…

ボーアの水素原子模型のテーマ ボーアの水素原子機型 量子条件,振動数条件 * 放出スペクトル イオン化エネルギー 187 3. 原子と勝 397. 吸収。 (1) 電子の運動方程式 m 0… 定常状態では、電子は通常の力学 側にしたがって運動するものとす (2) 量子条件 る。 h 2元r=n mu …2 「円軌道の円周が、 電子にともなう 物質液の激長の自然数()倍になっ ている場合にのみ、電子は原子内に 存在できる」という条件。 (3) のより nh 2元mr これを①に代入 koe? m |22= 4元m 電子にともなう 物質液 電子の円軌道 r= 答 4元'k,me この式から,電子の軌道半径rは、 量子数nで定まるとびとびの値しか 許されないことがわかる。 また、 こ の式にh, k,, m, eの値を代入する (4) 電子の全エネルギーEは, 運動エネ ルギーと静電気力による位置エネルギー と, n=1のときヶ=53×10-"mと なり,これが安定な水素原子の半径 で、ボーア半径といわれる。 の和だから 1 E= 2 -mo-k ここで,の式の両辺を一倍すると 2 1 -mv'- 2r 三 2 の となり,これを④に代入して

（2）の解説部分です。 なぜ衝突前の前運動量は0とわかるのですか？

8* 等しい運動エネルギー 0.26 MeV をもつ2個の重水素原子核{Hが 正面衝突して,ヘリウム3原子核He と中性子inが生成される。これ は核融合反応と呼ばれ, 次の反応式で表される。 H+ {H→ He + ;n ただし,中性子,重水素原子核,ヘリウム3原子核の質量は, 原子質 量単位uで表すと, それぞれ1.0087 u, 2.0136 u, 3.0150uである。 ここで1u=1.7×10-7kg, 1MeV=1.6×10-13 J, 光速c=3.0×10°m/s とする。 AI人質量を失うことによって生じたエネルギーは [MeV]である。 V は (2) 衝突後のヘへリウム3原子核の速さVと中性子の速さぃの比

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

有効数字の意味がよく分からないので教えてください。

(3)がわかりません。 ぜひ基本から解説お願いします。

練習問題 step 360 X線の発生 図のようなX線管で, 陰極から出た電子を2.0×10°Vで加速し. 陽極に衝突させて. Xi を発生させる。電子の電気量を -1.6×10-19 C. 質量を9.0×10-31 kg. 真空中の光速を3.0×10° m/s. ブラ ク定数を6.6×10-* J·s として、 次の問いに答えよ。 (1) 電子が初速度0で陰極を出たとすると、 陽極に達するときの電子の 速さは何m/s か。 2.0×Idv X Emいこev V=2eV (2) 発生するX線の最短波長は何mか× 2x1,0 200 ン2.7xiガ(als] eu=0 E=lheu 6.6x10" 30×0 1.60x 2.00 え3 6.bx103939× 10s 人こたメ10メ0 (3) X線管を流れる電流が1.2㎡Aのとき, 毎秒何個の電子が陽極に衝突していることになるか。 6.2×10)

3番です、なぜα/2＝になるのですか？

257 フーコーの光速測定 右図のような,点Oを中心に回 転できる平面鏡M. と,Oを中心とする半径LIm]の球面鏡 Ma がある。 (1) M, を固定して点Sから光線をOに入射させると, M, M。 で反射した光線はどこに戻るか。また, M,を0[°]だけ回転 した位置(右図の破線)に固定したときはどうか。 (2) Sを出た光が, M. で反射してから M。に達し,再び M, に戻ってくるまでに M,が O]だけ回転したとき, M.に戻ってきた光線は, Mで反射した後,どう進むか。as (3) M, を1s間にn回転させる。Sから出てOM:を往復し, 再び M, で反射された光 線が OS となす角度をa[°]として, 光速 c[m/s] をn, L, aを用いて表せ。 関 Chapt 21 -L M. S6 ヒント(3) 平面鏡がだけ回転する間に, 光は OM2 の距離を1往復する。 ふから連回日 必 I0目 EA 必解

難しいと思いますが、頭の良い方よろしくお願いします！！

Maxwell 方程式について以下の質問に答えなさい。 1) スカラポテンシャルゅとベクトルポテンシャルAにより E= grad¢ B= curlA と表すことができることを証明しなさい。 2) 任意のスカラ関数xを使って電場と磁場が Xe grad (p dt E B= curl (A+grady) と表すことができることを証明しなさい。 電子の質量はm=9.1×10-31 kg であり、電荷は -e=-1.6×10-19 C である。 では、その大きさはどの位であろうか。以下の手順にしたがって、電子の 大きさを概算せよ。 電子1個が存在する時、その周りの電場E を示せ。 電子の半径をaとする。電子の周りa<rに広がる電場のエネル 3) 4) ギーを求めよ。 電子の質量の原因がここで求めた電子を取り巻く電場のエネルギー であると考える。電子の質量エネルギーは光速をcとして mc2 であ る。この質量エネルギーが電子周りの電場のエネルギーに等しいと して、電子の半径aを、mecEo を用いて表せ。 この半径の2倍を古典電子半径と呼ぶ。古典電子半径を求めよ。 5) 6) 真空中に面積 S=1cm2 の電極板2枚、距離1mmに置きコンデンサ 7) を作った。このコンデンサに電位差 1V を加える。コンデンサ内部 に蓄えられる静電エネルギーを求めよ。 8) 前問のコンデンサの極板に働くカを求めよ。

この問題の③でどうして2の答えを使い答が出るのか理解できません。 え=ΔMC2乗の式では解けないのでしょうか？

基本例題88)ウランの核分裂 基本問題 606, 607, 608, 609 ウランUの原子核に中性子。n が衝突し,次のような核分裂がおこった。 92 9Xe+Sr+3n 表には,各原子核と中性子の質量を示す。1u=1.66×10-27kg, 真空中の光速を3.00×10°m/s, アボガドロ定数を6.02×103/mol 23U+in 140 54- n 1.0087 u 38Sr 930 92.8930u とする。 140マ 5Xe 139.8918u 2351 92 234.9935u (1)この反応における質量の減少は何uか。 ( Uの原子核1個あたりから放出されるエネルギーは何Jか。 (3)1.00gの5Uがすべて核分裂をしたとき,放出されるエネルギーは何Jか。 92 反応前後での質量の減少をAMとす ると,AMc? のエネルギーが放出される。(3)では, 29Uの原子数を求め,エネルギーを計算する。 (1) 反応前の質量の和は, 234.9935+1.0087=236.0022u 放出されたエネルギーEは, E=AMc? から, E=3.175×10-28 × (3.00×10°) 指針 =2.857×10-1J …① 解説 2.86×10-11J (3) 1.00gのUの原子数は, 質量数が235な ので、 反応後の質量の和は, 139.8918+92.8930+3×1.0087=235.8109u 質量の減少は, 236.0022-235.8109=0.1913u (2) 反応によって減少した質量をkg に換算する。 AM=0.1913×(1.66×10-27) =3.175×10-28kg 1.00 ×(6.02×103) ==2.561×1021 235 求めるエネルギーE'は, ①の値から, E'=(2.857×10-11) × (2.561×10') =7.316×1010J 7.32×100J