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アボガドロ数の測定方法
アボガドロ定数 6.02*10の23乗という値ですが、 どのような手法で求められているかご存じの方がいれば 教えてください。 教科書等では一般にステアリン酸の単分子膜から算出するという 手順をとっていますが、 これでは厳密な値が出るわけがありません。 どうぞよろしくお願いします。
- chanpionfa
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http://en.wikipedia.org/wiki/Avogadro_constant#Measurement (1) ファラデー定数 F と電気素量 e の比から求める。 (2) 電子と炭素12の質量比 Ar(e) と電子の質量 me の比から求める。 (3) 結晶の密度 d と単位格子の大きさ Vcell と 単位格子に含まれる原子の原子量の和から求める。 電子と炭素12の質量比 Ar(e) は、質量分析器で測定することができます。これとプランク定数などの他の定数から計算した電子の質量 me の比をとると、アボガドロ定数が求まります。 (3)の方法は教科書等にも載っているんじゃないかと思います。例えば： http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2008/08ko-014.html シリコンの結晶を使う方法も、原理的には(3)の方法です。 それほど精度は高くないのですけど、歴史的にはペランの実験(1910年頃)が重要です。ペランの実験や、当時のアボガドロ定数の測定精度や測定方法については ジャン・ペラン著 「原子」(岩波文庫 ; 青-910-1) http://webcatplus-equal.nii.ac.jp/libportal/DocDetail?txt_docid=NCID%3ABN00759703 に丁寧な解説があります。
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- jamf0421
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No1さんの引用されている回答の中にごく簡単に書いてありますが、詳細をお知りになりたかったらば日本物理学会誌p.320-327 Vol.52 No.5(1997)の田中充氏の解説をお読み下さい。日本物理学会のHP http://www.jps.or.jp/jps_master/index.html から入って「日本物理学会誌」→「バックナンバーの閲覧」で上に挙げたところまでたどれば会員でなくてもアクセスして読めます。 シリコンの結晶で N=M/[(m/v)(√8)(d_220)^3] から出します。ここでNはAvogadro数、Mはシリコンの原子量、(m/v)は密度、d_220は格子乗数です。
お礼
jamf0421さん、 回答いただきどうもありがとうございました。 残念ながら、ご紹介いただいた数式が複雑なので、 難しく見えますね。 物理学会誌も参照してみます。 どうもありがとうございました。
- IdleMaster
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以前同じような質問があったようなので、 こっちの方が分かりやすそうなので、下に置いておきます。 ↓ http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1313152468?fr=rcmd_chie_detail
お礼
Idlemasterさん、 回答いただきどうもありがとうございます。 確かに、ご紹介いただいたサイトの説明は ざっくりと把握するのに最適でした。 そのサイトの質問者の方も書いていますが、 初めてアボガドロ数を決めた時の測定方法というのは 気になりますね。 というよりも、現代の値に最も近い値を求めることが できるようになったのはいつ頃のことか、 また、それはどのような方法を用いてだったのかということが 気になりますね。 いずれにせよ、 ご指導いただきまして、 本当にありがとうございました。
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お礼
10325さん、大変丁寧な回答をありがとうございました。 確かに(3)の方法は浪人時代に聞きかじった覚えがあるような 気がします。 (1)(2)はパッと見、知らない用語が含まれているので ちょっと手を出しがたいですね。 でも、複数の手法で算出されている数値であることが わかったので、とても参考になりました。 おススメの著作については、いつか手にしてみたいと思います。 ありがとうございました。