1番、3番の前半、4、5が分かりません。 自分で調べながらやっているつもりなのですが、式の関係性などが全然掴めず、解けません。過程と共に教えて欲しいです。

確認問題 #01 ドブロイ波長 1.ド・ブロイ波長は、運動量p=mv の物質が持つ波 (物質波) の波長であり、 入=h/p=h/mv と表される。ここで、 hはプランク定数、mは質量、 v は速度である。従って、運動エネル ギーEの粒子についてのド・ブロイ波長はと表される。 電子について、波長入を À 単位、 運動エネルギーをV単位で表すとき、 [Å] 150.4 == と書けることを示しなさい。 プランク [E[ev] 定数は6.626×10-34 [Js]、 電子の質量は9.109 ×10-31 [kg] 1 [eV] = 1.602 × 10-19 [J]、1[Å] = 1 × 10-10 [m] とする。 2. 運動エネルギーが50eV の電子のド・ブロイ波長を求めなさい。 3. 光の粒子性を表す光量子仮説での式により、光子エネルギーE=hv と光の波長 入の関係式 がE [eV] = 1240/2 [nm] と書けることを示しなさい。 また、波長が400nmの光について 光子エネルギーをV単位で求めなさい。 4. Ni 単結晶表面での最近接原子間距離は 0.249mm である。 電子のエネルギーが100eV の とき、n (回折の次数) がいくつまでの回折スポットが出現するか述べなさい。 また、 それ ぞれの回折角度を求めなさい。 同様に、電子のエネルギーが150eVのとき、 nがいくつま での回折スポットが出現するかと、それぞれの回折角度を求めなさい。 be 101 be 入 02 d d sine₁ =λ d sin0222 5. 運動エネルギーが100eV の電子をある金属の結晶表面に対して垂直に照射したとき、 表 面の法線方向から 25.2° と 58.3° の方向に回折スポットが観測された。 これらが、 1次お よび2次の回折スポットに対応する場合、この金属の原子間距離を A単位で求めなさい。

陽極側が吸収するとなぜ、プラスになるんですか？

紫外線で日焼けをするのは、紫外線のエネルギーが有機物の結合エネルギーに近い値であるためである。 ・11 陰極 0 431 X線の発生 右図は, X線発生管の概略図である。 加 速電圧40kで電子を加速し, X線を発生させた。陰極にお ける電子の初速度は無視できるものとする。 また、電子の質 量を9.1×10-31/kg, プランク定数を 6.6×10 J's, 電気素 量を 1.6 × 10/19 C 光速を3.0×10m/s とする。 (1) 電子を加速するための電源はア,イのどちらが+か。 (2) 陽極に到達する直前の電子の運動量の大きさと物質波の波長を求めよ。ただし、 /1.82≒1.35 とする。 SHOOTI (3) 発生する X 線の最短波長を求めよ。 1. 電子 陽極 X線 my |電源| イ センサー 144, 146 Ste 436 さ ta (2) 5 5

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=

解き方を教えて欲しいです

速さ 1.0×10°m/sで動く電子の電子波の波長は何mか。 また, 速さ 20m/sで飛ん でいる質量 0.15kgの野球のボールに対して物質波を考えるとき, その波長は何mか。 ただし, プランク定数を6.6×10-84 J.S, 電子の質量を9.1× とする。 10-31kg

ドブロイ波長についてなんですが 波長の整数倍nと量子数nが一致する理由ってありますか？

標準問題 子の速さを1,真空のクーロンの法則の比例定数を ko とすると, 軌道半径rはe, m, ko, v との間にはたらく静電気力を向心力として, 等速円運動をしていると考える。このときの電 を用いてア=ア] と表せる。 軌道の周の長さ 2πrは, 量子条件より, 正の整数(量子数) 20原 124 A) 必147.〈水素原子モデル〉 次の文中の「ア]から「カに適切な数式や数値を入れよ。 ボーアは水素原子の構造に関する次のようなモデルを提唱した。 n, プランク定数hおよびm, uを用いて, 2πr=_イ」と表せる。この式は,ド·プロイに よって物質波の考えが導入されて以降,「2πrが定常状態の電子の波長(ド· プロイ波長)の 整数倍である」と考えられるようになった。これらの関係から, 量子数nの定常状態の軌道 半径r,はe, m, ko, h, n, π を用いて, グカ=ウ」と表すことができる。n番目の定常状 態にある軌道上の電子の全エネルギー Enは, 電子の運動エネルギーと,静電気力による位 置エネルギー(無限遠を基準とする)の和より, e, m, ko, h, n, π を用いて, En=エ と表される。このように, ボーアは水素原子の中で定常状態にある電子は,とびとびのエネ ルギー準位をもつという仮説をたてた。 ボーアの水素原子モデルにおいて, 電子が n=1 の定常状態にあるときを基底状態, n>2 の定常状態にあるときを励起状態という。量子数nの励起状態にある電子は,きわめて短い 時間で量子数n'("'<n)の状態に移り,その差のエネルギーを光子として放出する。このと き,放出される光子の波長入は振動数条件から, 真空中の光の速さcおよび e, m, ko, h, n, n', π を用いて, ー%=Dオ]と表される。 水素原子の示す線スペクトルの観測結果から得られた輝線の波長入は,リュードベリ定数 Rを用いてー=Rー)の規則性をもつことが示されていた。 ボーアの水素原子モデ ルによるリュードベリ定数の計算結果は, すでに知られていたリュードベリ定数の値と高い 精度で一致し,水素原子のスペクトルを理論的に説明することに成功した。リュードベリ定 数 R=1.1×10'/m とすると, 水素原子の線スペクトルのうち, 可視光線領域 (3.8~7.8×10-7m)の輝線群の2番目に長い波長は, 有効数字2桁でカ 1 1 2 n Im と計算できる。 [20 九州工大 改]

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

教えてくださいお願いします。

光物質波としての人の波長は モ (1)電子線を金属薄膜の試料に照射すると、背後に同心円状の 回折縞が得られる。これを解析すると電子の波長が得られる。 この電子回折の運動エネルギーは100eV程度である。この 電子の物質波の波長を見積もってみよ。のーモ量米。 小ネエ (2) 重量が66 kgwの人が、100 mを秒速10mで駆け抜けたとき、 この人の物質波の波長を求めよ。

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。

答えと計算過程が知りたいです。

物質波(de Broglie波) (1) 10 keV で加速された電子の波長 (2) 1.9 g, 320 m/s のライフル銃弾の波長 p ヒント: E- -mv と p=mv から E= 2 2m 不確定性(Ap,~h/Ax) (3)設問(1)について、mv の不確定性は、電子の位置を 約1A(原子サイズ)で決めるとき、どのくらいか。 その電子の mvlに対する割合はどのくらいか。 (4)設問(2)について、可視光の精度 (Ax = 10 m) で測定したら、mv の不確定性はどのくらいか。 その銃弾のmvに対する割合はどのくらいか。

ハの部分が意味わからないので教えて下さい

3 の面$で池間の電位が不連続に変わる。電子線がAか らBに入射すると. 図1のように, 境界面で光と同じ ような屈折をする。 入射角をの, 屈折角をの. A側 での電子の運動量をヵ. B側での運動量をんとすると. ド・ブロイの物質波の関係から電子線の屈折率ヶ は ST 還時/宙 人民の 回 G) で表される。 電荷 一 質量 7 の電子を加速電圧 [V] で加速し, 運動エネルギーeV[J] でA側より 還 (2) 電子のA側での波長4, B側での波長4。 は, eレおよびeVを (3) 蛇e2355記以はVoを用いて