物理/原子と原子核・電子
提供: Internet Web School
UNIQ45c3a8456c519175-MathJax-2-QINU2 による版
目次 |
「6.2 原子と原子核・電子 」
この節は下記のウィキブックスで学習のこと。
このテキストでは若干の補足をするにとどめる。
高等学校物理/物理II/原子と原子核(ウィキブックス)
補足
RT
電子の発見と電子の電荷と質量
電子ボルト
光電効果と仕事関数への補足
金属(結晶)中の電子は結晶表面から外部に出られないよう、ポテンシャル(電位)障壁で拘束されている。
物質中の電子は原子核からの引力で束縛され、通常は外部に飛び出せない。 外に出るには、この束縛を切るためのエネルギーが必要。 物質中の電子は熱運動というランダム運動をしていて、 各電子のエネルギー(運動エネルギー+電気的ポテンシャルエネルギー)が ある値より大きくなる(=ポテンシャル障壁を超える)と、外部に飛び出る(光電子、光子)。 従って結晶中の電子の中で最もエネルギーの高い電子が、最も光子になりやすい。 すなわちこの電子が限界周波数$\nu$(光子を放出させる最低周波数)の光から、そのエネルギー全て($E=h\nu$)を、吸収して最初に外部にでる(光子になる)。
電子と光の粒子性と波動性
光の二重性
- ウィキペディア(光) の、2.1 光の波動性 、2.2 光の粒子性 、2.3 粒子説と波動説 を参照のこと
電子と光の粒子と波動の二重性
X線
結晶によるX線の反射
X線を波だと仮定すると、結晶は原子が格子状に規則的にならぶので、X線を結晶にあてて反射させると、回折格子として働くことが予想される。ブラッグは反射されたX線が強めあう条件を求め、実験でX線が波動であることを確かめた。
$ 2d\sin\theta=n\lambda $ はブラッグ反射の条件という。
X線の波長とdはほぼ等しいので、このブラッグ反射条件を用いて、結晶面間の距離dを正確に測定でき、結晶構造や原子の構造をしらべることが出来る。
水素原子のボーア模型
量子力学について
電子の干渉、波動関数、不確定性原理