なぜ赤下線部となったら青下線部と考えられるのですか？

15 10 例題2 電気素量 ミリカンの実験で,いろいろな油滴の電気量の大きさ [C] を測定し, 13.1, 9.7, 8.1, 6.4, 3.2 (単位は10-19C) の値を得た。9[C]は電気素量 e[C] の整数倍であると仮定し, e[C] を有効数字2桁で求めよ。 指針 大きさの順で隣りあう2つの測定値の差は,eの整数倍に相当する。 解 測定値の差をとると, 3.4 1.6, 1.73.2(×10-19C) となるので, e の値は ほぼ1.6×10-19 C と考えられる。 したがって,各測定値は 8, 6, 5, 4, 2e としてよい。 測定値の和を 8 + 6 + 5 + 4 + 2でわ ると, e が求められる。 e= ( 13.1 + 9.7 + 8.1 + 6.4 + 3.2)×10-19 8 + 6 + 5 + 4 + 2 ≒ 1.6×10-19C

オとカにについてです。 なぜ終端速度の時は等速度になるのでしょうか？教えてください

126 19 電子と光 ☆必解 149. <ミリカンの実験〉 次の文中の空欄 ア~カに当てはまる式を答えよ。 空欄には数値を有効数字2桁で記入せよ。 ただし, 重力加速度の大きさを g 〔m/s'], プランク定数をん 〔J•s]. 光の速さをc [m/s] とする。 電気素量を図の装置で測定することを考えよう。 イオン化 するために必要な電離エネルギーがU [J] の中性原子は, 外 光源 部から照射される波長入 〔m〕の光子と衝突すると 微粒子 噴射器 顕微鏡 [m] のとき,電子を放出して正のイオンとなる。 イオンや電子が生成される空間 中に微粒子を噴射すると,微粒子は帯電して電場による力と重力を受けて運動する。光源か ら可視光を照射すれば,光を散乱する微粒子の運動を顕微鏡で観測することができる。 強さがE[V/m〕 の電場の中で電気量g [C] (g>0) の微粒子が受ける力の大きさはイ 〔N〕である。微粒子の質量がm 〔kg〕 であるとき, 電場によって微粒子を静止させるために は、電場の向きを鉛直上向きとし, 強さをウ 〔V/m〕 とする必要がある。 鉛直上向きの電場の強さを Eì 〔V/m〕 に調節して質量m 〔kg〕の微粒子を上昇させた。微 粒子が空気中を速さ” [m/s] で運動するとき, 比例定数をk [N•s/m〕 として大きさんの空 気による抵抗力を受ける。 微粒子の加速度は鉛直上向きを正としてエ 〔m/s2] となる。 また,微粒子が十分な距離を運動した後の終端速度の大きさ v1 〔m/s] は, v = [m/s] と求められる。ここで電場の強さを0にすると微粒子は自由落下を始める。 十分な距離を落 下運動した後の終端速度の大きさv2 [m/s] を測定すれば, 微粒子の質量がわからなくて も測定したvv2 を用いて微粒子の電気量を g= [C] と求めることができる。 このようにして4回測定を行ったところ, 観測された電気量は3.1×10 -19C, 4.7×10-1C, 8.0×10-1C, 1.11×10 -18Cであった。 これらの測定値,および測定値の差は電気素量の整 数倍である。また,電気素量の値は 1.0×10 -1℃以上であることが知られている。 以上より, 得られた測定値から電気素量を有効数字2桁で求めると キ C となる。 〔19 同志社大 〕 必解 150. 〈光電効果〉

(2)は解説がどうしてこんなことをしてるのかわかりません。教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

必解 427 ミリカンの実験 右図のように、 電圧をかけて いない平行板電極間に油滴を落としたところ, 油滴は 一定の速さで落下した。 次に,スイッチを閉じ平行 板電極間に強さEの電界をかけたところ, しばらくし て,油滴は一定の速さで上昇した。 (1) 油滴の速さがぃのとき, 油滴にはたらく空気抵抗 kv で表されるとして, 油滴の電気量の大きさ」を 求めよ。 油滴 (2)この実験を様々に帯電した油滴を用いて繰り返したところ, 油滴に帯電している電 気量gについて,次の表のような結果を得た。 この結果から, 隣り合う測定値の差を とって,各測定値が電気素量eの何倍かを推定し,eの整数倍で表せ。 また、 電気素 量eは何Cか(表の数値の単位は×10 -1Cである)。 4.86 8.05 9.67 11.25 14.46 16.02 解説を見る 昇中で,それぞれ油滴にはたらく力のつり合いを考える。 k(v₁+V2) ①.②より, g=" E (2) 測定値の差をとると、次のようになる。 4.86 8.05 9.67 11.25 14.46 16.02 3.19 1.62 1.58 3.21 1.56 1.57 1.63 1.65 これより、 電気素量は約1.6×10-19 C と推定される。 よって,各測定値はそれぞれ, 3, 5, 6, 7, 9, 10e と 考えられる。 ゆえに. e= 4.86 +8.05 +9.67 + 11.25 +14.46 + 16.02 3+5+6+7+9 + 10 =1.607… × 10-19≒1.61×10-19 [C] x10-19 (2) 電気素量の求め方 解答に示した処理方法は, 1つ1つの測定値を有効に 利用して,できるだけ精度 よく電気素量が求められる ように工夫された方法であ る。 書込開始

ミリカンの実験についてです 測定値を小さい順に並べて差をとり、その最小の値をeとみなしていますが、もしそれぞれの油滴の電荷が e、3e、6e、10eとかだったら差の最小値を取っても2eにしかならないのでeを求めることってできなくないですか？ 教えて欲しいです！🙏

基本 180 の実験 568 ミリカンの実験で数個の油滴について, 電荷を求めたところ, 次のような結果を得た。 油滴の電荷は電気素量eの整数倍であるとして, 電気素量e[C] の値を有効数字3桁で 求めよ。 出 4.82 6.43 9.66 11.24 12.83 (×10-19C) 大 ■指針 それぞれの測定値の差をとり、 電気 素量eの値を推定する。 各油滴の電荷をeの整数 餡で表して,eの値を求める。 は, 3, Ae, 6, 7e, 8e と表され, 電気素量とは, 3e + 4e+6e+7e+8e ■解説 各電荷の測定値の差を求める。 (4.82+6.43+9.66 + 11.24 + 12.83)×10-1 28e=44.98×10-19 e=1.606×10-1C 1.61×10 "C 4.82 6.43 9.66 11.24 12.83 (×10= "C) 1.61 3,23 1.58 1,59 これらの値から、最も小さい値が電気素量に近 < cは約1.6×10-'Cと推定できる。 各測定値 Point 各測定値は、電気素量の整数倍とみな せる。 各測定値の差をとった値のうち、最も小 さい値が電気素量に近いと考えられる。

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=

ミリカンの実験です。私の解き方であっていますでしょうか？

質量が m で電気量が Q (>0) の微小な油滴が、 水平に置かれた平行平板電極の両 極の間で運動する場合を考える。 平行平板電極に電圧 V (>0) を印加したところ、 下向きに一様な速度 Va で運動するのが観測された。 次に、 極性を変えて電圧 -V を印加したところ、 上向きに一様な速度 Vbで運動するのが観測された。 ただし、 VaVb であった。 このとき、 次の問いに答えよ。 なお、 油滴が空気から受ける抵 抗力は速度に比例し、その比例定数はc とする。 また、重力加速度をg とする。 電気量Qを与えられた記号で求めよ。

良問の風136問1、2についてです。問一では有効数字２桁で求めているのに対し、問2では有効数字３桁で求めているのはなぜですか？

下する油滴を顕微鏡で観察し,電気素量e[C]を測定した。密度p(kg/ 霧吹き 口に語句または式を記し, 問 136 いに答えよ。 電気量には最小の単位があり,全ての 電気量はその整数倍になっている。この 最小単位を電気素量といい, これは ()のもっている電気量の大きさに 等しい。ミリカンは, 図1のような装置 に霧吹きから油滴を吹き込み,間隔d[m]の平行な極板 A, Bの間を」 下する油滴を顕微鏡で観察し, 電気素量e[C]を測定した/密度p[ko/ m), 半径r[m]の球形の油滴の運動を考える。重力加速度をg[m/) とし,空気の浮力は無視する。 油滴は極板間に電場がないときは, 重力と空気の抵抗力を受けて、熱 「 直下向きに一定の速さ(終端速度)u [m/s]で落下する。空気の抵抗力は ことuの積に比例するので, 比例定数をkとすると,この抵抗力と重 力のつり合いの式は ]と書ける。 油滴は一般に帯電している。その電気量をg [C]とする。Aに対するBの電位をV[V](V>0) とすると,油滴は図2に示すように, 鉛直上向き に一定の速さ p.[m/s]で上昇した。このときのつ り合いの式は反(のとなる。 (イ)と(ウ)よりgはu, Us d, r, k, Vを用いて, q= DE) 油 油滴 SAS; 線 B 図1 A- 0 (V] - B= V (V) 図2 れる。 Pと表さ 問)密度 855 kg/m'のパラフィン油を用いて測定したところ, ある油 滴のひは3.0×10- m/s であった。 kは3.41×10-kg/m·s なので,

(3)のア〜カで、nの値をどう決めてるか分かりません。教えていただきたいです。

(2) 図bのように一定速度っで上昇しているときの 力のつり合いより、 電気力 qE qE=mg+kru。 =kru,+ krv2 (: ①) kr(o,+ u) 標準 10分 E チェック問題 (2 ミリカンの実験 油滴が空気中を運動するときの抵抗力の ゆてき |●油滴 大きさfは、球の速さゃと半径rに比例し, 比例定数んを用いてf=kruと与えられる。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 密度pの油滴が一定の速さ,で落下し た。この油滴の半径rを求めよ。 (2) 次に(1)の油滴に正の電荷qを与え上向きの電界Eを加えた ら一定の速さめで上昇した。 このとき電荷qをひ, U2, E, k. p, gで表せ。 (3) qの値をいくつかの油滴について測定すると次のの~の のような数値を得た。 (単位は10~C)電気素量eを推定せ よ。ただし, 各データはeの12倍以内であるとする。 V」 q= E mg E UitUz 3k' kru2 V2 4 E V4Tpg +q 図b これで、油滴が帯びている電気量qを測定できることになったね。 いきなりデータが与えられても, どう扱えばよいのやら… 19)各データのqは電気素量eの自然数n倍になっているはずだね。そこで. 電気素量をe[×10 "C)として, 各データをexnの形に仮定して、 eの ① 7.90 値を求める。 の 1.69 3.28 4.97 の 1.69=e×1 . e=1.69 12.8 カ 15.6 3.28=e×2 e=1.64 4.97=e×3 . e=1.66 解説 7.90=e×5 . e=1.58 12.8=e×8 . e=1.60 (1) 図aのように一定速度、で落下しているときの力の つり合いより, 抵抗力 kru、 カ 15.6=ex 10 .". e=1.56 kru,=mg…① V」 ので1.69=e×2, ④で3.28=ex4はダメですか? ここで, 油滴の質量mについて mg ピxp するとので 15.6=ex20 となって n<12 に反してしまうからダメだよ ここでの~のの平均をとると。 -=u 図a 体積 密度 (1.69 + 1.64 + 1.66+1.58+1.60+1.56) +6=1.6216…キ1.6 より。 よって,求める電気素量の値は 4 kru、 -nrp×g e=1.6×10-19(C).… 3ku」 ア= 4Tpg となる。

わかる方解き方教えてください。お願いします。

197 ミリカンの実験 図のように, 極板P, Qがあり, 極板間には, 鉛 P- 直方向に一様な電場をかけることができる。この極板間に, 帯電した油滴を 漂わせ,その速度を測定することで電荷を調べる。質量m, 電荷q(>0) の 油滴Aに注目すると, 油滴Aが大きさぃの速度で運動するとき, 油滴には, 速度と逆向きに大きさ kuの空気抵抗がはたらき, やがて一定の速さ び、で落下した。 重力加速度の大 きさをgとして,次の各問に答えよ。 問1 この油滴の落下の速さ ,はいくらか。 次の①~⑥のうちから一つ選べ。 m AO k k 0 mg mg の k の mg k 6 mgk mg mg 問2 極板間に, 鉛直上向きに強さEの電場をかけたとき, 油滴Aはやがて一定の速さ v2で上昇した。 油滴Aの電荷qはいくらか。次の①~⑥のうちから一つ選べ。 0 E(2,+) 2 E(,-ひ) ③ の k k E E 問3 油滴の電気量について, 次の5つの測定値が得られた。 1.449 2.089 2.247 2.733 3.228 (×10-18C) これらの測定値から, 電気素量を有効数字2桁で表すと, ア|イ|×10-19C となる。ア 「イ」に入る数字として最も適当なものを, 次の①~0のうちから一つずっ選べ。ただし,同じもの を繰り返し選んでもよい。 01 @ 2 0 4 6 5 6 6 0 7 O 8 99 O0

ミリカンの実験のところが分かりません。 お願いします。

(⑫) 電場内での電子の加速度gの大きさと向きを氷めよ。 し 6 (3③) 電場を通りぬけた点Pでのy座標(図のy)を求めよ。 (④ (3)の京Pで、軌道とx軸がなす角9の正接(tanのを求めよ。 カ 刻 「 で[上 くう 大= でぶ かい こ (3了 お ) 明 ミリカンの実験において、 イオンの付着によって変化する1つの油滴の電気量を観測し、 次の5つ の測定値が得られた。 次の問いに答えよ。 ⑥ so5 @ 9eo ③ 1lz22 ⑨④ 14.39 ⑤601 (x10~?9 1) 互いにとなりあう測定値の差をとり、 電気素暑。の値を有効数字2桁で推定せよ。 (②) 名測定値を電気素量の整数倍であると考え、 eの値を有効数字3杵で求めよ。 NaゃAALAa)