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【高校物理】原子分野の総まとめ

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水素原子のエネルギー準位Enはプランク定数をh = 6.6×10⁻³⁴、真空中の光速を c = 3.0×10⁸、リュードベリ定数をR = 1.1×10⁷として、次の式で表される。
En = -hcR/n²（nは自然数）
この式を用いて以下の問いに答えよ。
（１）水素原子の基底状態のエネルギーはいくらか。
（２）第一励起状態（n = 2）と基底状態において、エネルギーの差はいくらか。
（３）水素原子のイオン化エネルギーはいくらか。

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タイタニック号を探索するために海に潜った。爆縮とはどういった現象か

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図のように、断面積が 2.5×10⁻³m² の円筒容器を鉛直に立て、重さ 50N のなめらかなピストンで気体を密封する。このとき、内部の気体の圧力はいくらか。ただし、大気圧を 1.0×10⁵Pa とする。

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図は開管の気柱が共鳴しているときの、空気の変位のようすを表している。
管の両端をA，Bとする。ただし、図の波形は、管の長さの方向右向きの媒質（空気）の変位を上向きの変位として表している。また、開口端補正は無視する。
(1) 音波が反射しているのはどこか。
(2) 変位が実線で表される時刻で、密度が最大の位置は、A から何cmか。
(3) 変位が彼線で表される時刻で、密度が最小の位置は、A から何cmか。
(4) 空気の密度が最も大きく変化する点は、腹と節のどちらか。
(5) 空気の圧力が最も大きく変化する点は、腹と節のどちらか。