理系の大学生なのですが、物理受験であったために、大学の化学の授業に中々ついていけません。以下の問題が演習としてだされたのですが、基礎がないために言っている意味すらわかりません。化学に精通されている方、ご指導お願いします。
(1)赤色レーザーポインターでは632.8nmの光が、緑色ポインターでは543.5nmの光が用いられている。それぞれの光子1molのエネルギーを求めよ。(赤色1.89×10の5乗J、緑色2.20×10の5乗J)
(2)300K(ケルビン)でHeガスは平均速度1400m/sで飛行している。He粒子のド・ブロイ波長を求めよ。 (7.12×10のマイナス11乗m)
よろしくお願い致します。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
これを「化学の基本問題」というくらいだから本当にわかっていないようだね。
化学の基本らしいところは、(1)でmolという単位が出ている、(2)でHeガスという言葉があるくらいだね。
あとは、物理の問題になると思うがな。
(1) E=hν=ch/λで、1molだからこのアボガドロ数6.0*10^23倍
(2) λ=h/pで、p=√(2mE)、E=1/2mv^2
でしょう。
光速 c=3.0*10^8[m]
波長 赤色なら、λ=638.2[nm]=6.382*10^(-7)[m]
プランク定数 h=6.63*10^(34)[J・s]
分子(この場合は原子か?)1個の質量=1[mol]の質量/アボガドロ数
Heなら、m=4.0[g/mol]/(6.02*10^23[/mol]= [kg]
速度 v=1400[m/s]=1.400*10^3[m/s]
を代入して計算すればいい。この計算は化学じゃないからできるよね。
答えとはいくらか数値が違っているかもしれないが、元のデータのせいだから気にしない。
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