高校物理の中でも「原子物理」は
難解な分野です。
粒子でもあり、波でもある
という考え方を受け入れられると
理解が進みます。
小さな世界では、
私たちが住んでいる世界では
見えてこない現象が出てきます。
この記事では備忘録として
公式をまとめています。
まとめ動画
粒子と波の二重性
エネルギー
$$粒子 \frac{1}{2}mv^2 波 h\nu$$
運動量
$$粒子 mv 波 \frac{h}{\lambda}$$
物質波 粒に見えるものを波と解釈する
$$\lambda = \frac{h}{mv}=\frac{h}{p}$$
光電効果
$$h\nu = W +\frac{1}{2}mv_{max}^2$$
$$\frac{1}{2}mv^2 = eV_0$$
$$\alpha 線、\beta 線、\gamma 線$$
$$\alpha 波： Heの原子核 質量数4,+2e$$
$$\beta 波： 電子 -e$$
$$\gamma 波： 電磁波$$
円運動、ローレンツ力
質量欠損
$$E= mc^2$$
コンプトン効果
光子と電子の衝突によっておこる現象です。
$$h\frac{c}{\lambda} = h\frac{c}{\lambda ‘}+\frac{1}{2}mv^2$$
$$\delta \lambda = \frac{h}{mc}(1-\cos \theta)$$
水素原子のボーアモデル
$$m\frac{v^2}{r}=k\frac{e^2}{r^2}$$
$$E=\frac{1}{2}mv^2 -k\frac{e^2}{r^2}$$
$$2\pi r = n \times \lambda = n \times \frac{h}{mv}$$
$$r=\frac{h^2}{4\pi^2 m k e^2}\times n^2=r_n$$
$$E_n =-\frac{2\pi^2 mk^2 e^4}{h^2}\times \frac{1}{n^2}$$
$$\frac{1}{\lambda} = R(\frac{1}{m^2}-\frac{1}{n^2})$$
$$=\frac{ E_m -E_n}{ch}$$
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