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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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化学 高校生

化学です。 ここの単元だけYouTubeに解説動画が全く上がっていないのですが、なぜでしょう?

21 化学反応と光エネルギー 波長の違いを色の違いとして認識できる波長約 400~800 nm の電磁波を可 学習 項目 光エネルギー 2化学反応と光 STAGE 1光エネルギー 一般に光とよんでいます。 (可視光線)- (紫外線)紫藍青緑黄橋 約 400 (短) (赤外線) 800[nm) 赤 500 600 可視光線は、波長 の長いほうから 赤橋黄緑青藍紫 700 -波長- [nm] せきとうおうりょくせいらん し Do 光は波としてだけでなく粒子として扱えます。 質量をもたないエネルギーの 博の粒が光速で動いているとみなすことができるのです。 この粒を光子といい ます。光子1個がもつエネルギーEは, 次式で表されることが知られています。 photon 光子1個のもつ エネルギー[J) E= h° レラムダ え(波長 [m]) h(プランク定数)=6.626×10-34 [J.s] c(光の速度)=2.998×10° [m/s] 物理で学習する内容なので, くわしくは触れません。 波長が短いほど大きな エネルギーをもつ光子であることだけ式で確認してください。 紫外線 (紫) 可視光線 (赤) 赤外線 波長 (短) エネルギー の ある物質が光を吸収したとします。光のエネルギーは物質を構成する電子が 受け取り,電子の配置がエネルギーの低い安定な状態から高い不安定な状態へ と変化し,たいていは次の3つのいずれかの過程をたどります。 2化学反応と光エネルギー 181

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