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A 回答 (1件)
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No.1
- 回答日時:
同じ質問が前にも出ていませんでしたか?
陽子の電荷が「電子」と同じ大きさの「電気素量:e」(ただし正電荷)なので、100,000 V で加速すれば、その運動エネルギーは
E = 100,000 eV (電子ボルト)
になります。
1 eV ≒ 1.602 * 10^(-19) J
ですから、
E = 1.602 * 10^(-14) J ①
ということになります。
一方、この運動エネルギーは、陽子の質量を m、速度を v とすれば
E = (1/2)mv^2
です。
陽子の質量は
m ≒ 1.673 * 10^(-27) kg
なので、
v^2 = 2E/m = 1.602 * 10^(-14) [J] / {1.673 * 10^(-27) [kg]}
≒ 9.58 * 10^12 [m^2/s^2]
→ v ≒ 3.1 * 10^6 [m/s] ②
光速は c = 3.0 * 10^8 [m/s] なので、②の速度では相対論効果は考慮する必要がない。
従って、陽子の速度は
約 3.1 * 10^6 [m/s]
この陽子を「物質波」(ド・ブロイ波)と考えたときの波長は
λ = h/mv = 6.626 * 10^(-34) [J・s] / {1.673 * 10^(-27) [kg] * 3.1 * 10^6 [m/s]}
= 1.28 * 10^(-13) [m]
計算は間違っているかもしれないので、自分で検算して使ってください。
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