- ベストアンサー
量子化学の問題
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
物質波の波長λは、電子の持つ運動量 p から求めることができます。 運動量 p は、運動エネルギー Ek から求めることができます。 運動エネルギー Ek は、加速される前の電子の運動エネルギーがゼロであれば、電子になされた仕事 W に等しくなります。 電子になされた仕事 W は、電位と電気素量から求めることができます。 W = 50V × 1.6×10^-19C がんばって下さい。
関連するQ&A
- ５０ボルトの電位差で加速された電子の波長と速度
１ボルトで加速された電子の運動エネルギーを１eVという。 このときの電子１モルのエネルギーは９６．５ｋJ/molである。 ５０ボルトの電位差で加速された電子の物質波の波長(nm)と速度(m/s)を求めよ。 という問題で、このような問題解くの初めてで意味わからなかったので、 1eVについて調べたら、 『1eVとは、1Vの電位差のある場所で電子１個が得るエネルギーのこと』 とあったので、 『』内のエネルギーをＸと置いて、 電子6.02×10^23個（＝１mol）:96.5×10^3Ｊ＝電子1個：Ｘ(J) ∴Ｘ＝1.60299×10^-19（J） 50電位差のときは、電子１個が得るエネルギーは50eVなので、 1.60299×10^-19（J)×50＝8.01495×10^-18(J) E(J)=h(Js)ν(s^-1)より、 1.60299×10^-19（J）＝6.63×10^-34(Js)×ν ∴ν＝1.208891×10^-16(s^-1) E(m^2・kg/s^2)＝m(kg)c^2より、 8.01495×10^-18(J)＝m×(3.00×10^8)^2 ∴ｍ＝8.9054×10^-35(kg) λ＝ｃ/νより、 λ＝3.00×10^8/1.208891×10^-16＝2.48161×10^24(m)（＝2.48161×10^33nm…波長の答え） ドブロイの式 λ＝ｈ/｛ｍ(kg)×ｖ(m/s)｝ より、 ｖ＝1.847539×10^25(m/s)…速度の答え と解いてみたのですが、 やけに答え大きすぎるし、 基本的な問題なのにどこが間違っているのかがわかりません。 ご指摘お願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ド・ブロイの関係式について。
ド・ブロイの関係式より、光速で走る電子の波長を求めよ。 ただし、フ゜ランク定数は６，６ｘ１０＾－３４JS、電子の質量は、１ｘ１０＾３１kg、光速３，０ｘ１０＾８ｍ/ｓとする。 このような問題がテストに出て、自分なりに計算して ０，２４ｘ１０＾－１１ｍ という答えが出たのですが、解答がないのでよろしければあっているか教えてください。 また、間違えてた場合、ご指摘いただけるとありがたいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- ド・ブロイの関係式について。
ド・ブロイの関係式より、光速で走る電子の波長を求めよ。 ただし、フ゜ランク定数は６，６ｘ１０＾－３４JS、電子の質量は、９．１ｘ１０＾ー３１kg、光速３，０ｘ１０＾８ｍ/ｓとする。 この問題を自分なりに計算して ０，２４ｘ１０＾－１１ｍ という答えが出たのですが、解答がないので、もし間違っていたらどこが違っているかご指摘いただけるとありがたいです。
- 締切済み
- 物理学
- 高校物理 原子の問題です。
再受験生です。 教科書の問題です。 基礎的な問題だと思うんですが、4時間考え込んでも分かりません。助けてください。 問題 真空中で、フィラメントFから初速度0で出た電子を、陽極PとフィラメントFの間の電圧V[V}で加速する。電子の質量をm[kg]、電荷を-e[C]、プランク定数をh[J・s]とする。 陽極Pの小穴から出た電子にともなう電子波の波長λは何mになるかという問題です。 回答だけが載っていまして 表示が難しいのですが、h/√2meVです。「2meVが√の中に入ります。分子がhです。」 ド・ブロイの電子の波動性の考えから解くと思いますが、なぜそうなるのかが分かりません。 回答よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 200kVで加速された電子の波長は相対論を使って求める？
200kVで加速された電子（透過電子顕微鏡の入射電子）の ド・ブロイ波長を求めようとしたのですが、 以下の式で計算すると0.00274nmになります。 λ = h / √(2mE) h: プランク定数 6.626×10^-34 J・s m: 電子の静止質量 9.109×10^-31 kg E: エネルギー 200keV = 200×1.602×10^-16 J しかし正しくは0.0025nmになるようです。 なぜ合わないのか考えたのですが、 v = √(2E/m) (非相対論) により速度を求めると光速に近い値になり、 相対論を使って求めなければならないのではないかと思いました。 求め方をネットで調べてみたのですが、よくわかりませんでした。 ご教授いただければ幸いです。よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- ある範囲内に閉じ込められた電子のとりうる最も低いエネルギー
一直線上で長さ2.0×10^(-7)mの範囲内に閉じ込められた電子がとりうる最も低いエネルギーの値を求めよ。 ただし、電子の質量を9.1×10^(-31)kg、プランク定数hを6.6×10^(-34)J・sとする。 という問題なのですが、一般的にエネルギーが最も低い状態は基底状態だと思います。 2.0×10^(-7)mというわずかな距離の中のある位置の時に最もエネルギーが低くなるということなのでしょうか？ 全くイメージがわきません。 式中に電子の質量と、プランク定数を用いることは確実なのですが、まったく式が思いつきません。 どなたか宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 高校物理IIの問題・・・
銅を陽極、フィラメントを陰極とするＸ線発生装置がある。 陽極と陰極間にEの電圧をかけ、陰極で発生した熱電子を加速し、銅の陽極に衝突させてX線を発生させた。 そのとき回路に流れた電流はIであった。 （図・文の一部省略） ※電子の質量をm 電気素量をe プランク定数をh 真空中の高速をc 【問題】陽極に達する電子数は毎秒何個か？ の答えが I/e でした。 全く意味がわかりません・・・ どなたか教えてください＞＜
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
お礼が遅れてしまい すいませんでした!! ありがとうございます。