原子
原子
【高校物理】塩素の原子量の求め方：塩素原子Clには、質量34.97uの³⁵₁₇Cl（質量数35、原子番号17）と36.97uの³⁷₁₇Cl（質量数37、原子番号17）の2つの同位体があり、これらをも…
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#物理#理科(高校生)#原子
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#中高教材#セミナー物理基礎・物理
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塩素原子Clには、質量34.97uの³⁵₁₇Cl（質量数35、原子番号17）と36.97uの³⁷₁₇Cl（質量数37、原子番号17）の2つの同位体があり、これらをもとに計算された原子量は35.45となる。Cl（質量数35、原子番号17）の存在比は何％か。有効数字2桁で求めよ。
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塩素原子Clには、質量34.97uの³⁵₁₇Cl（質量数35、原子番号17）と36.97uの³⁷₁₇Cl（質量数37、原子番号17）の2つの同位体があり、これらをもとに計算された原子量は35.45となる。Cl（質量数35、原子番号17）の存在比は何％か。有効数字2桁で求めよ。
【高校物理】統一原子質量単位：統一原子質量単位（記号u）は、原子や原子核の質量を表すのに用いられ、炭素原子（質量数12、原子番号６）１個の質量の1/12が1uと定められている。炭素原子の6.02×1…
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統一原子質量単位（記号u）は、原子や原子核の質量を表すのに用いられ、炭素原子（質量数12、原子番号６）１個の質量の1/12が1uと定められている。炭素原子の6.02×10²³個の質量は12gである。1uは何kgか。有効数字3桁で求めよ。
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統一原子質量単位（記号u）は、原子や原子核の質量を表すのに用いられ、炭素原子（質量数12、原子番号６）１個の質量の1/12が1uと定められている。炭素原子の6.02×10²³個の質量は12gである。1uは何kgか。有効数字3桁で求めよ。
【高校物理】原子内の電子の遷移と光：原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、…
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原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、出てくる光の振動数νとエネルギーの差E - E'の間には（ア）の関係式が成り立つ。これを用いると、ナトリウム原子の出す波長5.9×10⁻⁷mの黄色い光は、電子がエネルギーの差（イ）eVの準位間を移ったことに寄って放出されたことが分かる。ただし（イ）の計算では、電子の電荷を-1.6×10⁻¹⁹C、光速を3.0×10⁸m/s、プランク定数を6.6×10⁻³⁴J・sとする。
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原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、出てくる光の振動数νとエネルギーの差E - E'の間には（ア）の関係式が成り立つ。これを用いると、ナトリウム原子の出す波長5.9×10⁻⁷mの黄色い光は、電子がエネルギーの差（イ）eVの準位間を移ったことに寄って放出されたことが分かる。ただし（イ）の計算では、電子の電荷を-1.6×10⁻¹⁹C、光速を3.0×10⁸m/s、プランク定数を6.6×10⁻³⁴J・sとする。
【高校物理】原子内の電子の遷移：基底状態（エネルギー -13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただ…
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基底状態（エネルギー -13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただし、第1,第２励起状態のエネルギーは、それぞれ-3.4eV、-1.5eVである。
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基底状態（エネルギー -13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただし、第1,第２励起状態のエネルギーは、それぞれ-3.4eV、-1.5eVである。
【高校物理】水素原子のエネルギー準位：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、…
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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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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。
【高校物理】ボーアの原子モデル：水素原子において、陽子（水素原子の原子核）は、電子に比べて十分重いので、静止したままである。電子の質量をm、電荷を-eとし、電子の陽子からの距離をrとする。電子と陽子…
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水素原子において、陽子（水素原子の原子核）は、電子に比べて十分重いので、静止したままである。電子の質量をm、電荷を-eとし、電子の陽子からの距離をrとする。電子と陽子の間にはたらく静電気力の大きさはk₀・e²/r²（k₀は真空中のクーロンの法則の比例定数）
であり、電子はこれを向心力として陽子の周りを等速円運動する。電子の速さをv、プランク定数をhとする。
(1) 電子波の波長を、m, v, hを用いて表せ。
(2) 定常状態では、電子の円軌道(円周)の長さが、電子波の波長の整数倍になっている。 定常状態でとりうる円軌道の半径rを、m, v, h、および正の整数n (=1,2,･･･)を 用いて表せ。
(3) 定常状態における電子の速さが最大となるのは、nがいくらのときか。
(4) 半径rが最小値をとるのは、nがいくらのときか。また、その最小値を有効数字2 桁で求めよ。
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水素原子において、陽子（水素原子の原子核）は、電子に比べて十分重いので、静止したままである。電子の質量をm、電荷を-eとし、電子の陽子からの距離をrとする。電子と陽子の間にはたらく静電気力の大きさはk₀・e²/r²（k₀は真空中のクーロンの法則の比例定数）
であり、電子はこれを向心力として陽子の周りを等速円運動する。電子の速さをv、プランク定数をhとする。
(1) 電子波の波長を、m, v, hを用いて表せ。
(2) 定常状態では、電子の円軌道(円周)の長さが、電子波の波長の整数倍になっている。 定常状態でとりうる円軌道の半径rを、m, v, h、および正の整数n (=1,2,･･･)を 用いて表せ。
(3) 定常状態における電子の速さが最大となるのは、nがいくらのときか。
(4) 半径rが最小値をとるのは、nがいくらのときか。また、その最小値を有効数字2 桁で求めよ。
【高校物理】核融合：2個の陽子Hと2個の中性子nが結合し、ヘリウムHeの原子核が生成した。質量は、Hが1.0073u、n が1.0087u、He が 4.0015u で 1u = 1.66×10kg…
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2個の陽子Hと2個の中性子nが結合し、ヘリウムHeの原子核が生成した。質量は、Hが1.0073u、n が1.0087u、He が 4.0015u で 1u = 1.66×10kg、真空中の光速をc = 3.00×10m/s、電気素量をe = 1.60×10Cとする。
(1) この核融合の核反応式を示せ。
(2) 核反応における質量の減少は何uか。また、それは何kgか。
(3) 核子1個あたりの結合エネルギーは何Jか。また、それは何MeVか。
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2個の陽子Hと2個の中性子nが結合し、ヘリウムHeの原子核が生成した。質量は、Hが1.0073u、n が1.0087u、He が 4.0015u で 1u = 1.66×10kg、真空中の光速をc = 3.00×10m/s、電気素量をe = 1.60×10Cとする。
(1) この核融合の核反応式を示せ。
(2) 核反応における質量の減少は何uか。また、それは何kgか。
(3) 核子1個あたりの結合エネルギーは何Jか。また、それは何MeVか。
【高校物理】核分裂と運動エネルギー：静止していた原子核が、質量maの原子核Aと、質量mbの原子核Bに崩壊し、それぞれ逆向きに飛び出した。(1) 崩壊の前後で運動量保存の法則が成り立つことを用いて、原…
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静止していた原子核が、質量maの原子核Aと、質量mbの原子核Bに崩壊し、それぞれ逆向きに飛び出した。
(1) 崩壊の前後で運動量保存の法則が成り立つことを用いて、原子核A、Bの運動エネルギーKa、Kbの間に成り立つ関係式を、ma、mbを用いて表せ。
(2) 崩壊の前後で、原子核の質量の和はΔMだけ減少したKとKbをそれぞれ求めよ。ただし、真空中の光速をcとする。
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静止していた原子核が、質量maの原子核Aと、質量mbの原子核Bに崩壊し、それぞれ逆向きに飛び出した。
(1) 崩壊の前後で運動量保存の法則が成り立つことを用いて、原子核A、Bの運動エネルギーKa、Kbの間に成り立つ関係式を、ma、mbを用いて表せ。
(2) 崩壊の前後で、原子核の質量の和はΔMだけ減少したKとKbをそれぞれ求めよ。ただし、真空中の光速をcとする。
【高校物理】核分裂：ウランUの原子核に中性子nを衝突させると、バリウムBaとクリプトンKrの原子核に分裂し、同時に3つの中性子が生じた。次の各問に答えよ。ただし、各原子核の質量は…
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ウランUの原子核に中性子nを衝突させると、バリウムBaとクリプトンKrの原子核に分裂し、同時に3つの中性子が生じた。次の各問に答えよ。ただし、各原子核の質量は、Uが234.9935u、Ba が140.8837u、Krが91.9074uであり、nが1.0087uであるとする。また1u = 1.66×10kg、真空中の光速をc=3.00×10m/s、電気素量をe=1.60×10Cとする。
(1) この核分裂の核反応式を示せ。
(2) 核反応における質量の減少は何uか。また、それは何kgか。
(3) 核反応がおこったときに発生するエネルギーは何Jか。また、それは何MeVか。
(4) ウランUの原子核4.70gが全てこの核分裂をおこしたとすると、何Jのエネルギーが放出されるか。
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ウランUの原子核に中性子nを衝突させると、バリウムBaとクリプトンKrの原子核に分裂し、同時に3つの中性子が生じた。次の各問に答えよ。ただし、各原子核の質量は、Uが234.9935u、Ba が140.8837u、Krが91.9074uであり、nが1.0087uであるとする。また1u = 1.66×10kg、真空中の光速をc=3.00×10m/s、電気素量をe=1.60×10Cとする。
(1) この核分裂の核反応式を示せ。
(2) 核反応における質量の減少は何uか。また、それは何kgか。
(3) 核反応がおこったときに発生するエネルギーは何Jか。また、それは何MeVか。
(4) ウランUの原子核4.70gが全てこの核分裂をおこしたとすると、何Jのエネルギーが放出されるか。
【高校物理】核分裂とエネルギー：1.0kgのウランがすべて核分裂をすると、8.4×10kgの質量がエネルギーに変わる。出力2.1×10kWの原子炉があるとする。真空中の光速を3.0×10m/sとし、…
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1.0kgのウランがすべて核分裂をすると、8.4×10kgの質量がエネルギーに変わる。出力2.1×10kWの原子炉があるとする。真空中の光速を3.0×10m/sとし、エネルギーの損失は無視できるとして、次の各問に答えよ。
(1) 原子炉内で、ウランは毎時何kgずつ核分裂をおこしているか。
(2) このエネルギーを出すには、発熱量3.0×10J/kgの石炭を毎時何kg必要とするか。
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1.0kgのウランがすべて核分裂をすると、8.4×10kgの質量がエネルギーに変わる。出力2.1×10kWの原子炉があるとする。真空中の光速を3.0×10m/sとし、エネルギーの損失は無視できるとして、次の各問に答えよ。
(1) 原子炉内で、ウランは毎時何kgずつ核分裂をおこしているか。
(2) このエネルギーを出すには、発熱量3.0×10J/kgの石炭を毎時何kg必要とするか。
【高校物理】結合エネルギー：図は、核子1個あたりの結合エネルギーを縦軸に、質量数を横軸にとったグラフである。(1)Li と Cはどちらが安定な原子核か。(2)He の核子1個あたりの結合エネルギーは…
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図は、核子1個あたりの結合エネルギーを縦軸に、質量数を横軸にとったグラフである。
(1)Li と Cはどちらが安定な原子核か。
(2)He の核子1個あたりの結合エネルギーは2.5MeVと読み取れる。Heの原子核の結合エネルギーは何MeVか。
(3) 質量数の小さい水素では核融合がおこり、質量数の大きいウランでは核分裂がおこる。その理由を簡潔に説明せよ。
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図は、核子1個あたりの結合エネルギーを縦軸に、質量数を横軸にとったグラフである。
(1)Li と Cはどちらが安定な原子核か。
(2)He の核子1個あたりの結合エネルギーは2.5MeVと読み取れる。Heの原子核の結合エネルギーは何MeVか。
(3) 質量数の小さい水素では核融合がおこり、質量数の大きいウランでは核分裂がおこる。その理由を簡潔に説明せよ。
【高校物理】結合エネルギー：三重水素Hの原子核は、陽子1個、中性子2個からなり、それぞれの1個あたりの質量は、5.008 × 10kg、1.673 × 10kg、1.675 × 10kg である。次…
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三重水素Hの原子核は、陽子1個、中性子2個からなり、それぞれの1個あたりの質量は、5.008 × 10kg、1.673 × 10kg、1.675 × 10kg である。次の各問に答えよ。ただし、真空中の光速を3.0 × 10m/s とする。
(1) 三重水素Hの原子核の質量欠損は何kgか。また、結合エネルギーは何Jか。
(2) 核子1個あたりの結合エネルギーは何Jか。
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三重水素Hの原子核は、陽子1個、中性子2個からなり、それぞれの1個あたりの質量は、5.008 × 10kg、1.673 × 10kg、1.675 × 10kg である。次の各問に答えよ。ただし、真空中の光速を3.0 × 10m/s とする。
(1) 三重水素Hの原子核の質量欠損は何kgか。また、結合エネルギーは何Jか。
(2) 核子1個あたりの結合エネルギーは何Jか。
【高校物理】X線の発生とスペクトル：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＾-19C，…
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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＾-19C，プランク定数を6.6✕10＾-34J・S，真空中の光速を3.0✕10＾8m/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
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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＾-19C，プランク定数を6.6✕10＾-34J・S，真空中の光速を3.0✕10＾8m/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
【高校物理】X線の発生：光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ…
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問題文全文(内容文)：
図のようなX線管で，陰極から初速度0で出た電子が、電位差V［V］で加速されて陽極に衝突した。次の各問に答えよ。ただし、電子の電荷を一e［C］，質量をm［kg］，プランク定数をh［J・ｓ］，真空中の光速をｃ［cm/s］とする。
（1）陽極に衝突するときの電子の運動エネルギーを求めよ。
（2）発生するX線の最短波長を求めよ。
（3）加速電圧を2倍にすると、最短波長は何倍になるか。
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図のようなX線管で，陰極から初速度0で出た電子が、電位差V［V］で加速されて陽極に衝突した。次の各問に答えよ。ただし、電子の電荷を一e［C］，質量をm［kg］，プランク定数をh［J・ｓ］，真空中の光速をｃ［cm/s］とする。
（1）陽極に衝突するときの電子の運動エネルギーを求めよ。
（2）発生するX線の最短波長を求めよ。
（3）加速電圧を2倍にすると、最短波長は何倍になるか。
【高校物理】光電効果の実験：図のように、光電管、直流電源、すべり抵抗器、電圧計、電流計を用いて回路をつくり、光電管の陰極P2に波長4.4✕10^(-7)mの光をあてたところ、光電流Iが流れた。次に、…
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問題文全文(内容文)：
図のように、光電管、直流電源、すべり抵抗器、電圧計、電流計を用いて回路をつくり、光電管の陰極P2に波長4.4✕10^(-7)mの光をあてたところ、光電流Iが流れた。次に、抵抗器の接点CをA側に近づけると、Iは減少し、あるところで0となった。このとき、光電管の陽極P1の電位は、陰極P2の電位よりも1.5V低かった。次の各問に答えよ。ただし、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✕10^8m/sとする。
（1） 陰極P2に照射した光の光子1個あたりのエネルギーは何Jか。
（2） 陰極P2から飛び出した電子の運動エネルギーの最大値は何Jか。
（3） 陰極P2の金属の仕事関数は何Jか。
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図のように、光電管、直流電源、すべり抵抗器、電圧計、電流計を用いて回路をつくり、光電管の陰極P2に波長4.4✕10^(-7)mの光をあてたところ、光電流Iが流れた。次に、抵抗器の接点CをA側に近づけると、Iは減少し、あるところで0となった。このとき、光電管の陽極P1の電位は、陰極P2の電位よりも1.5V低かった。次の各問に答えよ。ただし、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✕10^8m/sとする。
（1） 陰極P2に照射した光の光子1個あたりのエネルギーは何Jか。
（2） 陰極P2から飛び出した電子の運動エネルギーの最大値は何Jか。
（3） 陰極P2の金属の仕事関数は何Jか。
【高校物理】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…
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図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛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vの速度で運動するとき、油滴には、速度と逆向きに大きさkvの空気抵抗がはたらく。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1） 極板間の電場を0にしたとき、油滴Aはやがて一定の速さv1で落下した。このとき、油滴Aにはたらく力のつりあいの式を示せ。
（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。このとき、油滴にはたらく力のつりあいの式を示せ。
（3） （1）,（2）から、油滴Aの電荷qを、k，E，v1，v2を用いて表せ。
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図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛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vの速度で運動するとき、油滴には、速度と逆向きに大きさkvの空気抵抗がはたらく。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1） 極板間の電場を0にしたとき、油滴Aはやがて一定の速さv1で落下した。このとき、油滴Aにはたらく力のつりあいの式を示せ。
（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。このとき、油滴にはたらく力のつりあいの式を示せ。
（3） （1）,（2）から、油滴Aの電荷qを、k，E，v1，v2を用いて表せ。
【高校物理】電気素量：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4つの測定値が得られた。これらの測定値から、電気素量を有効数字3桁で求めよ。
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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4つの測定値が得られた。これらの測定値から、電気素量を有効数字3桁で求めよ。
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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4つの測定値が得られた。これらの測定値から、電気素量を有効数字3桁で求めよ。
【高校物理】年代測定：大気中の12_6Cに対する14_6Cの割合は、一定に保たれている。生きている木の中に含まれる12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中と同じであるが、枯れると、放射性核種であ…
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大気中の12_6Cに対する14_6Cの割合は、一定に保たれている。生きている木の中に
含まれる12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中と同じであるが、枯れると、放射性核種である14_6Cだけが、半減期5.7×103年で崩壊する為、その割合が変化する。ある遺跡から発掘された木片を調べたところ、12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中の割合の8分の1であった。木片が炭素を取りこまなくなったのは何年前か。
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大気中の12_6Cに対する14_6Cの割合は、一定に保たれている。生きている木の中に
含まれる12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中と同じであるが、枯れると、放射性核種である14_6Cだけが、半減期5.7×103年で崩壊する為、その割合が変化する。ある遺跡から発掘された木片を調べたところ、12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中の割合の8分の1であった。木片が炭素を取りこまなくなったのは何年前か。
【高校物理】半減期： 11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。(1) 24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元…
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#物理#理科(高校生)#原子
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#中高教材#セミナー物理基礎・物理
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ナトリウム24_11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。
(1) 24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元素の原子番号、質量数はいくらか。
(2) 60 時間が経過したとき、24_11Naの原子核の数は、もとの何倍になるか。
(3) 24_11Na の原子核の数がもとの1/128となるのは、何時間が経過したときか。
(4)7.5 時間が経過したとき、24_11Naの原子核の数は、もとの何倍になるか。
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ナトリウム24_11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。
(1) 24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元素の原子番号、質量数はいくらか。
(2) 60 時間が経過したとき、24_11Naの原子核の数は、もとの何倍になるか。
(3) 24_11Na の原子核の数がもとの1/128となるのは、何時間が経過したときか。
(4)7.5 時間が経過したとき、24_11Naの原子核の数は、もとの何倍になるか。
【高校物理】放射性崩壊：ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。(1) ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は…
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ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。
(1) ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は、それぞれ何回起こったか。
(2) 以下に放射性崩壊のようすを示す。□に入る適切な数字、記号を答えよ。
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ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。
(1) ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は、それぞれ何回起こったか。
(2) 以下に放射性崩壊のようすを示す。□に入る適切な数字、記号を答えよ。
【高校物理】磁場中の電子の運動：速さ2.0✕10^7m/sの電子が、磁束密度2.0✕10^(-2)Tの一様な磁場に垂直に入射したところ、電子は、半径5.6✕10^(-3)mの円軌道を描いて等速円運動…
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\[
\text{速さ } 2.0 \times 10^7\,\mathrm{m/s} \text{ の電子が、磁束密度 } 2.0 \times 10^{-2}\,\mathrm{T} \text{ の一様な磁場に垂直に入射したところ、}
\]
\[
\text{電子は、半径 } 5.6 \times 10^{-3}\,\mathrm{m} \text{ の円軌道を描いて等速円運動をした。}
\]
\[
\text{電子の比電荷（電気量の大きさ／質量）はいくらか。}
\]
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\[
\text{速さ } 2.0 \times 10^7\,\mathrm{m/s} \text{ の電子が、磁束密度 } 2.0 \times 10^{-2}\,\mathrm{T} \text{ の一様な磁場に垂直に入射したところ、}
\]
\[
\text{電子は、半径 } 5.6 \times 10^{-3}\,\mathrm{m} \text{ の円軌道を描いて等速円運動をした。}
\]
\[
\text{電子の比電荷（電気量の大きさ／質量）はいくらか。}
\]
【高校物理】陰極線の性質：図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。（1） 図1の電極Aが…
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図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。
（1） 図1の電極Aが＋，電極Bがーとなるように電圧をかけると、陰極線は、上、下、左、右のどちら向きに曲がるか。
（2） 電極にかける電圧を0にして、図2のように磁石を置く。陰極線は、上、下、左，右のどちら向きに曲がるか。
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図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。
（1） 図1の電極Aが＋，電極Bがーとなるように電圧をかけると、陰極線は、上、下、左、右のどちら向きに曲がるか。
（2） 電極にかける電圧を0にして、図2のように磁石を置く。陰極線は、上、下、左，右のどちら向きに曲がるか。
【高校物理】ラザフォードの実験：α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C…
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α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C、クーロンの法則の比例定数を9.0×10⁹N・m²/C²とする。また、金の原子核は静止したままであるとし、はじめ、α線は金の原子核から十分遠方にあって、その運動エネルギーが2.0×10⁻¹⁴Jであったとする。
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α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C、クーロンの法則の比例定数を9.0×10⁹N・m²/C²とする。また、金の原子核は静止したままであるとし、はじめ、α線は金の原子核から十分遠方にあって、その運動エネルギーが2.0×10⁻¹⁴Jであったとする。
【高校物理】水素原子のスペクトル：水素原子から出るスペクトルのうち、可視部のものはバルマー系列と呼ばれ、その波長λは、n = 3,4,5・・・として1/λ = R(1/2² - 1/n²)と表される…
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水素原子から出るスペクトルのうち、可視部のものはバルマー系列と呼ばれ、その波長λは、n = 3,4,5・・・として1/λ = R(1/2² - 1/n²)と表される。Rはリュードベリ定数と呼ばれR = 1.1×10⁷/mである。
（１）n = 4の時、波長はいくらか。
（２）バルマー系列のうち、最も長い波長はいくらか。
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水素原子から出るスペクトルのうち、可視部のものはバルマー系列と呼ばれ、その波長λは、n = 3,4,5・・・として1/λ = R(1/2² - 1/n²)と表される。Rはリュードベリ定数と呼ばれR = 1.1×10⁷/mである。
（１）n = 4の時、波長はいくらか。
（２）バルマー系列のうち、最も長い波長はいくらか。
【高校物理】宇宙ヨット：宇宙ヨットは、太陽光を非常に薄い鏡で反射させることによって力を受け、進むことができる。波長λの光が、固定された鏡に垂直に入射して反射する場合を考える。鏡の単位面積あたりに、毎…
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宇宙ヨットは、太陽光を非常に薄い鏡で反射させることによって力を受け、進むことができる。波長λの光が、固定された鏡に垂直に入射して反射する場合を考える。鏡の単位面積あたりに、毎秒入射する光のエネルギーをEとし、プランク定数をh、真空中の光速をcとする。
（１）波長λの光子１個が鏡で反射するとき、鏡に及ぼす力積の大きさを求めよ。
（２）鏡の単位面積あたりに、１秒間に入射する光子の数を求めよ。
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宇宙ヨットは、太陽光を非常に薄い鏡で反射させることによって力を受け、進むことができる。波長λの光が、固定された鏡に垂直に入射して反射する場合を考える。鏡の単位面積あたりに、毎秒入射する光のエネルギーをEとし、プランク定数をh、真空中の光速をcとする。
（１）波長λの光子１個が鏡で反射するとき、鏡に及ぼす力積の大きさを求めよ。
（２）鏡の単位面積あたりに、１秒間に入射する光子の数を求めよ。
【高校物理】粒子の波動性：図のように、平行板電極ABに電圧Vをかけると、電子がAから初速度０で加速し、Bに到達した。電子の質力をｍ、電気素量をe、プランク定数をhとする。次の各問に答えよ。（１）Ｂに…
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#物理#理科(高校生)#原子
教材：
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問題文全文(内容文)：
図のように、平行板電極ABに電圧Vをかけると、電子がAから初速度０で加速し、Bに到達した。電子の質力をｍ、電気素量をe、プランク定数をhとする。次の各問に答えよ。
（１）Ｂに到達する直前の電子の速さはいくらか。
（２）Ｂに到達する直前の電子の運動量はいくらか。
（３）Ｂに到達する直前の電子波の波長はいくらか。
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図のように、平行板電極ABに電圧Vをかけると、電子がAから初速度０で加速し、Bに到達した。電子の質力をｍ、電気素量をe、プランク定数をhとする。次の各問に答えよ。
（１）Ｂに到達する直前の電子の速さはいくらか。
（２）Ｂに到達する直前の電子の運動量はいくらか。
（３）Ｂに到達する直前の電子波の波長はいくらか。
【高校物理】コンプトン効果：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,…
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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。
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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。
【高校物理】ブラッグ反射：波長1.5×10⁻¹⁰ｍのX線を,結晶の格子面に対してθの角度であてると,θ=30°のときに反射X線が強め合った。このとき,ブラックの反射条件の次数nは2であった。…
単元：
#物理#理科(高校生)#原子
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問題文全文(内容文)：
波長1.5×10⁻¹⁰ｍのX線を,結晶の格子面に対してθの角度であてると,θ=30°のときに反射X線が強め合った。このとき,ブラックの反射条件の次数nは2であった。
（1）結晶の格子面の間隔はいくらか。
（2）強めあう反射X線と入射X線がなす角はいくらか。
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波長1.5×10⁻¹⁰ｍのX線を,結晶の格子面に対してθの角度であてると,θ=30°のときに反射X線が強め合った。このとき,ブラックの反射条件の次数nは2であった。
（1）結晶の格子面の間隔はいくらか。
（2）強めあう反射X線と入射X線がなす角はいくらか。
【高校物理】阻止電圧：光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛…
単元：
#物理#理科(高校生)#原子
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#中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師：
理数個別チャンネル
問題文全文(内容文)：
光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛び出す。電気素量をeとする。
（1） 振動数がν１の光をあてたとき、飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値をV１を用いて表せ。
（2） プランク定数をｈとして、仕事関数Wをｈ，ν０を用いて表せ。
（3） プランク定数ｈを，ν０,ν1,V１,eを用いて表せ
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光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛び出す。電気素量をeとする。
（1） 振動数がν１の光をあてたとき、飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値をV１を用いて表せ。
（2） プランク定数をｈとして、仕事関数Wをｈ，ν０を用いて表せ。
（3） プランク定数ｈを，ν０,ν1,V１,eを用いて表せ
【高校物理】放射性崩壊と質量：放射性崩壊と質量数の変化⃝トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1) トリウム232_90 Th の陽子…
単元：
#物理#理科(高校生)#原子
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#中高教材#セミナー物理基礎・物理
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理数個別チャンネル
問題文全文(内容文)：
トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1) トリウム232_90 Th の陽子の数、および中性子の数はいくらか。(2) トリウム232 90 Th が放射性崩壊を繰り返してできる鉛Pbの質量数はいくらか。次の( )の中から選べ。(205 206 207 208)
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トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1) トリウム232_90 Th の陽子の数、および中性子の数はいくらか。(2) トリウム232 90 Th が放射性崩壊を繰り返してできる鉛Pbの質量数はいくらか。次の( )の中から選べ。(205 206 207 208)