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物理 原子9 原子核・放射線

どうも、やまとです。1897年の電子の発見から、1900年前半では多くの研究者の功績によって原子の様子がだんだんとわかってきました。そして原子核の中には不安定なものがあり、放射線を出して別の原子核に変わっていく現象が観測されました。ここで...
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物理 原子8 半導体 

どうも、やまとです。半導体は、電気の通しやすさが”導体と不導体の中間”という意味です。”中間”というのがよくわからないと思いますが、半導体は現代の電子技術に欠かせない存在の電気素子です。最近の教科書では電気回路の最後の方に掲載されています...
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物理 原子7 ボーア理論

原子のようすをよく表したラザフォードの原子模型には、大きな問題点がありました。原子核の周りを回転する電子は電磁波を放出し、エネルギーを失ってしまうのです。その結果、電子の軌道半径が小さくなり不安定な状態になってしまいます。デンマークのニー...
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物理 原子6 水素原子のスペクトル

どうも、やまとです。陰極線の実験から負の電気量を持つ電子が発見され、比電荷の測定などから、すべての元素の原子は電子を持つと考えられました。では原子はどのような構造をしているのでしょうか。 原子は電気的に中性なので、負電荷の電...
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物理 原子5 ド・ブロイ波

どうも、やまとです。光やX線は波動性を持つと同時に、光電効果やコンプトン効果のような粒子性を示し、光子やX線光子として振る舞うことがわかりました。では逆に、粒子として振る舞っていたものに波動性があるのではないかと考えるのは自然な流れです。...
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物理 原子4 X線の波動性と粒子性

どうも、やまとです。前回は、光の粒子性を示す「光電効果」について学びました。ここでは、様々な分野で利用されているX線について見ていきましょう。 X線はドイツのレントゲンが発見しました。レントゲンが撮影した、指輪のついた手のX...
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物理 原子3 光電効果

どうも、やまとです。これまで学んだように、光を含めた電磁波は、電場と磁場が互いに垂直に振動を繰り返す波動です。しかし、歴史的には光を粒子として考える派閥もあり、物理界の大権威であったニュートンが筆頭でした。そして後に光を波動として考えると...
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物理 原子2 ミリカンの実験

どうも、やまとです。トムソンの実験では電子の比電荷を求めることができましたが、電子の電荷や質量を個別に求めることはできませんでした。電子の電荷を求める実験は、アメリカのミリカンによって行われました。 図のように、一様な電場中...
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物理 原子1 トムソンの実験

どうも、やまとです。いよいよ高校物理の最後の単元、原子分野を学んでいきます。ここまでに学んだ力学・熱力学・波動・電磁気学の知識を総動員して理解していきましょう。まずは電磁気では当たり前のように扱ってきた、電子の発見についてです。ドイツのガ...
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物理 電磁気21 電磁波 

どうも、やまとです。電磁気の分野もいよいよ最後です。電磁波の発生と、その分類について見ていきましょう。 ここまでに学んだように、磁場の変化により電流が生じ、電流の変化によって磁場が生じます。電流が流れるのは空間に電場が生じる...
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