どうも、かきのたねです。
今回は2019年度のセンター物理をわかりやすく解説していきます。
最後は第6問。
問1:連続X線 答:1
【公式】光量子論
光子1粒のエネルギー:\( E = h\nu = \frac{hc}{\lambda } \)
光子1粒の運動量:\( p = \frac{E}{c} = \frac{h}{\lambda } \)
\( h \):プランク定数
\( \lambda \):光の波長
\( \nu \):光の振動数
電子の電気量は\( -e \)はであり、電位差\( V \)で加速されたので、
連続X線のエネルギーは入射した電子のエネルギーが失ったエネルギーなので、入射した電子が全てのエネルギーを失ったときに発生したX線が振動数最大(エネルギー最大)で、
よって答えは1
問2:特性X線 答:2
金属の種類によって、原子内の電子が取りうるエネルギー状態は決まっており、これにより生じるX線は特性(固有)X線と呼ばれる。
エネルギー\( E_{1} \)の状態の電子が、空席となったエネルギー\( E_{0} \)の状態に遷移したので、余剰分のエネルギーとして放出したは、
よって答えは2
問3:連続X線と特性X線の特徴 答:5
連続X線
電子が金属にぶつかったときに減速して失うエネルギーがX線になったもの。
入射した電子のエネルギーが全て失われたときに、そのX線は最短波長となる。
特性X線
金属内で電子が遷移した際に放出されるエネルギーがX線になったもの。
金属の種類によって放出されるエネルギー決まっている。
(B)と(C)は連続X線の最短波長(振動数最大)が一致しているので、ぶつけた電子のエネルギーが同じだったとわかる。つまり同じ加速電圧なのは(B)と(C)。
(A)と(B)は特性X線の波長(振動数)が一致しているので、同じ金属を用いたのは(A)と(B)。
よって答えは5
2019年度センター物理お疲れ様でした。
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高校物理の家庭教師
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