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X線管において、初速度0の電子を電圧1.5kVで加速し、陽極金属に衝突させると、X線が発生して、図のようなスペクトルが得られた。電気素量を$1.6×10^{-19}$［C］、プランク定数を$6.6×10^{-34}$［J・s］、真空中の光速を$3.0×10^8$［m/s］とする。次の各問に答えよ。
（1） 加速された電子のもつエネルギーは何eVか。
（2） 連続X線の最短波長はいくらか。
（3） 加速電圧を3倍にしたとき、次の値は何倍になるか。
① 連続X線の最短波長　　　　② 特性X線の波長

宿題
右図は、X線管によって発生したX線のスペクトルである。プランク定数をh、光速をcとする。
（1） 右図の①、②に適当な語句を入れよ。
（2） 初速度0で陰極を出た電子（電気量−e）を電圧Vで加速し、陰極に当てたとき、陰極から放出されるX線光子の持つ最大エネルギーを求めよ。
（3）（2）のとき、X線の最短波長λ₀はいくらか。
（4） ②Ｘ線の波長をλ₁、λ₂とすると、加速電圧Ｖを大きくしても変化しないのは、λ₀、λ₁、λ₂ のどれか。

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図のように,波長λのX線光子がx軸上を正の向きに進み,原点に静止している質量mの電子によって錯乱された。散乱後,X線光子は,x軸の負の向きに波長λ′となって進み,電子は,x軸の正の向きに速さvで進んだ。プランク定数をh,真空中の光速をcとする。
(1)波長λのⅩ線光子がもつエネルギーと運動量の大きさを,λ,h,cのうち必要な記号を用いてそれぞれ表せ。　　　
(2)x軸方向について,錯乱の前後での運動量保存の法則の式を表せ。
(3)錯乱の前後でのエネルギー保存の法則の式を示せ。
(4)(2),(3)の式からvを消去し,X線の波長の変化λ′-λを,m,c,hを用いて表せ。ただし,λ′-λはλやλ′に比べて十分に小さいとし,1/λ² + 1/λ'² ≒ 2/λλ'の関係を用いよ。
(5)錯乱X線の波長λ′は入射X線の波長λよりも長くなる。この理由を簡潔に説明せよ。