オージェ電子と光電子の違いがいまいちわかりません。
参考書を見てもよくわからないでいます。
エネルギー順位の電子の出る場所(?)が違うんでしょうか?
どなたか教えてください。

A 回答 (1件)

なんらかの原因で原子の内殻に空孔ができると,原子は不安定状態になります.


外殻から空いた内殻に電子が落ちてそこを埋めるわけですが,
内殻と外殻では当然エネルギー差がありますからこれをなんとかしないといけない.
で,他の外殻電子にエネルギーを与えて原子核の束縛から離れて自由電子として
飛び出させてしまうことがあります.
これがオージェ効果,外へ飛び出した電子がオージェ電子です.
エネルギー差を電磁波の形で放出する場合もあり,この場合はオージェ電子は出ません.

光電子は,電子が電磁波からエネルギーをもらって外へ飛び出したやつです.
どこの準位から飛び出しても光電子といいます.
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
おかげさまではっきり理解することができました!

お礼日時:2001/06/02 13:57

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Q生体によるエネルギーの変換効率は高いの?

 バイオエネルギー向け原料確保による食料危機が騒がれております。
人権問題とか全く無視するとして、食料難に陥っている人に食物を与え、その代わり運動エネルギーを提供(⇒発電)してもらうと一石二鳥のような気がします。
 単位食物から生体を経由して運動エネルギーを取り出す効率って、バイオエネルギー(エタノール等)を経由して取り出す運動エネルギーと比較してどうなんでしょうか?
 また、先進国で日々発生する食品廃棄物をエネルギー源とした、人力発電所も可能なのではと思いますが、生体でのエネルギー変換って非効率なんですか?
 人権に問題があるとは思いますが、餓死よりはマシと考えることもできると思います。

Aベストアンサー

 まず冒頭のご質問、生体によるエネルギー変換効率はとても高いと言えます。

>人権問題とか全く無視するとして、食料難に陥っている人に食物を与え、その代わり運動エネルギーを提供(⇒発電)してもらうと一石二鳥のような気がします。

 全くその通りですが、それが出来ないのが現代社会です。奴隷制度を採っている国は在りません。

>単位食物から生体を経由して運動エネルギーを取り出す効率って、バイオエネルギー(エタノール等)を経由して取り出す運動エネルギーと比較してどうなんでしょうか?

 ブドウ糖から生体エネルギー貯蔵物質ATPを作り出すためのエネルギー効率は38%、日本の火力発電所での効率と同程度、小型ながら非常に高いと言えます。

 人権を与えない人たち(奴隷たち)を使えば人力発電所も可能です。
 ただ「奴隷をどこから調達するか」という問題があります。先ほども申し上げましたが、奴隷制度を採っている国は現在の所ありませんので、どこにも売っていません。

>また、先進国で日々発生する食品廃棄物をエネルギー源とした、人力発電所も可能なのではと思いますが、生体でのエネルギー変換って非効率なんですか?
>人権に問題があるとは思いますが、餓死よりはマシと考えることもできると思います。

 後進国の人たちが奴隷になると言う仮定ですね、後進国の人たちが餓死すると言う仮定との解釈でよろしいのですね。
 後進国の人たちには家畜のようにカロリーのある食料だけを与えて日夜ペダルを漕いでもらう、先進国の人たちは今までのようにエアコンのきいた部屋でテレビを見て過ごす。
 私にはちょっと無理の利きすぎた世界だと思えます。先進国が現在の生活を譲らいと意地を張ればこうなるかも知れません。

 この問題はエネルギー問題環境問題が絡んだ複雑な問題です。先進国が現在のエネルギー事情を見直さないと解決しません。と言うよりエネルギー事情を見直すだけで解決しちゃうのです。エネルギーをどれだけ節約できるか、先進国の人が現在の生活をどれだけ譲れるか、今は模索している時期と言えましょう。

 まず冒頭のご質問、生体によるエネルギー変換効率はとても高いと言えます。

>人権問題とか全く無視するとして、食料難に陥っている人に食物を与え、その代わり運動エネルギーを提供(⇒発電)してもらうと一石二鳥のような気がします。

 全くその通りですが、それが出来ないのが現代社会です。奴隷制度を採っている国は在りません。

>単位食物から生体を経由して運動エネルギーを取り出す効率って、バイオエネルギー(エタノール等)を経由して取り出す運動エネルギーと比較してどうなんでしょうか?...続きを読む

Qオージェ電子分光のピーク

いろんな元素や化合物のオージェピークのピーク位置を知りたいと思っています。
たくさんデータのあるホームページをご存知の方がいたら教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

UK Surface Analysis Forumのサイト(http://www.uksaf.org)のOn-line databases(http://www.uksaf.org/data.html)が有用ではないでしょうか。

参考URL:http://www.uksaf.org/data.html

Q「生体のエネルギー通貨」は何故存在するの?

理系ですが生物に関しては詳しくない程度のレベルです。
「生物と無生物のあいだ」を読み、アミノ酸が(ATGC3つなら64種作れるのに)20種類しかないのは自己複製で元あるものしか作られない結果だ、など、自己複製に由来するために生物はある程度共通の機能や仕組みを持つのだと思いました。
読み終わって少し整理して疑問に思ったのが、何故「生体のエネルギー通貨」というものが存在するのかということです。うろ覚えですが生体の反応には濃度勾配やpHの条件による(ものすごいざっくりな表現ですが)様々なものがあり、全ての反応で共通する何かがあるように思えません。通貨というのは確かにあれば便利だけど、存在する必然性があるように思えないのです。
筋収縮やイオンポンプなど異なる機能で共通して使われる「生体のエネルギー通貨」と呼ばれるATPは、何故ここまで汎用的な通貨の地位を獲得できたのでしょうか? 全ての生物が同じ種類の核酸からなるように、全ての生体反応に何か同じ起源があって、ATPという同じものを複数の生体反応が利用する理由はそこにあったりするのでしょうか?
不勉強のため読みにくい文章ではありますが、仮説レベルや手がかりでもいいのでご教授いただきたいと思います。

理系ですが生物に関しては詳しくない程度のレベルです。
「生物と無生物のあいだ」を読み、アミノ酸が(ATGC3つなら64種作れるのに)20種類しかないのは自己複製で元あるものしか作られない結果だ、など、自己複製に由来するために生物はある程度共通の機能や仕組みを持つのだと思いました。
読み終わって少し整理して疑問に思ったのが、何故「生体のエネルギー通貨」というものが存在するのかということです。うろ覚えですが生体の反応には濃度勾配やpHの条件による(ものすごいざっくりな表現ですが)様々なもの...続きを読む

Aベストアンサー

あくまで全く根拠のない想像ですが……


多細胞生物はもともとは単細胞生物から発生したものと考えられています。
単細胞生物のうちの一部の種が、複数で集合して役割分化を行う中で、最初は別々の細胞の集合でしかなかったのが、同じ起源を持つ細胞同士が高度に機能化分化し、多細胞生物へと進化していったのではないかと思います。
そして、私の知る限り全ての細胞生物はATPをエネルギーの通貨として使っています。
(もしATPを通貨として使っていない生物がいたら申し訳ありません。)

だとすれば、我々の肉体は本質的には機能分化した単細胞の塊、と言うふうにも捉えられるのではないかと思います。
そうなれば、機能そのものは分化しているにせよ、その基本的なシステムは全て共通のものが由来となって伝わっているのではないかと思います。
例えば、遺伝子の基となる核酸も、原理的にはATGCである必然性はないとのことです。しかし、最初の我々の起源となる細胞が偶然ATGCを基本としていたため、現代の生物はすべてATGCの遺伝子を持つようになったといいます。

細胞の機能の分化は、細胞によって行われる機能に違いはあってもそ基本的な構造は案外差はありません。

エネルギー通貨はATPですし、アポトーシスを引き起こすレセプターやリン脂質も同じ(ホスファチジルセリン)、そもそも、血管内皮などの膜状の構造を構成する細胞ですら変形した細胞であって、純粋な膜ではない。

と考えれば、究極的には最初の細胞がATPを基盤とした生理的なシステムをもっており、それが由来となったため、エネルギー通貨はATPが使用されている、という質問者さまの仮定こそが適切ではないか、自分はそう思います。


なぜATPであったか、と言えば
・遺伝子を構成する核酸関連物質であるため合成するシステムがすでにある
・化学的に比較的安定している
・水に溶けるので生体内で輸送しやすい
・比較的低分子であるため扱いやすい
・リンは比較的豊富にある
・化学エネルギーを高く保有できる
・ATPとADPは可逆的であるため容易に使い回せる、

などの理由ではないかと思います。

あくまで私の想像でしかありませんが、多少の参考になれば幸いです。

あくまで全く根拠のない想像ですが……


多細胞生物はもともとは単細胞生物から発生したものと考えられています。
単細胞生物のうちの一部の種が、複数で集合して役割分化を行う中で、最初は別々の細胞の集合でしかなかったのが、同じ起源を持つ細胞同士が高度に機能化分化し、多細胞生物へと進化していったのではないかと思います。
そして、私の知る限り全ての細胞生物はATPをエネルギーの通貨として使っています。
(もしATPを通貨として使っていない生物がいたら申し訳ありません。)

だとすれば、我々の肉体...続きを読む

Q光のエネルギーはほかの形のエネルギーのように蓄えることができるのですか?

化学エネルギーや電気エネルギーにしても熱エネルギーにしても、その形として蓄えられるように思いますが、光エネルギーも可能なのでしょうか。

Aベストアンサー

完全に光の閉じ込めができれば可能だと思いますね。

既にレーザーなどは共振器の中に一部の光を閉じこめています。

Q筋肉の伸縮に伴うエネルギーは何処から供給されますか

生体物質のことは全くわからないので質問する資格も無いかも知れませんが、ナノバイオとか言う学際領域をやっている人たちは筋肉の伸縮は
生体温度の持つゆらぎエネルギーを使っていると主張している人たちが
大勢おられるように思えます(私の思い違いかも知れませんが)。筋肉が力を発生するときナノサイズの構造的ヒッカカリを利用して互いの筋肉を滑らすように細胞を自由にしたり硬直させたりする情報を与えているようです。エネルギーはこの情報を与えるために使われ、力学的に負荷がかかった状態で滑らすのはあくまでゆらぎエネルギーであるらしいのです。だから単純な動きに対しては効率が良いということです。物理をやっている人は少し第2法則に照らし合わせて抵抗感があると思うのですが、本当はどういう仕組みになっているのでしょうか。大変重要な問題のように思うのですが私の思い違いも含めて御指導頂ければ幸いです。

Aベストアンサー

私は生物は門外漢で、無機材料系のナノテク屋で、生体がゆらぎエネルギーを利用しているという説をよく理解しておりません。

しかし質問者が複数の回答者の方から、「初耳」だとか「デタラメ」と言われているのを読んで、若干コメントしたくなりました。

この説は私はいまいち理解できないのですが、ナノバイオの分野ではどうも主流の考え方のようです。第一人者としては阪大医学部の柳田敏夫先生で、関連する話で日本学士院賞を受賞されているから、少なくとも現在は多数派意見でしょう。

複数の回答者がおっしゃっている話は、僕がうん十年前に大学生だった時に生化学の講義で丸山先生の教科書かなにかで習ったのと同じような内容ですね。(数十年前の説)

この説はマクロに見ると未だに正しいようですが、ミクロに見た場合、最近は、ゆらぎで説明されるようです。

生物を専門とされる方がご存知ないとは、未だにナノバイオと生物学の間の交流は上手くいってないのですかね。

参考URL:http://www.phys1.med.osaka-u.ac.jp/

Q極板間の電子の動きとエネルギーについての考え方についてなのですが、 問1 図1で電子の初速vを0とす

極板間の電子の動きとエネルギーについての考え方についてなのですが、



問1
図1で電子の初速vを0とする。Bに達した時の速さはいくらか

この考え方は極板から受け取った仕事=qVが、電子がBに到達した時に全て運動エネルギーになったので
-qV=(1/2)mv^2
となる(-としたのは仕事の定義がqV(J)で+電荷×電位→+電荷を何V持ち上げたか?だからです)

問2
図2で極板Bに達した時の速さを0にしたい。Vをいくらにすればよいか

この考え方は電子がBに達した時までに受け取った仕事=qVから運動エネルギーを差し引いたら0になったので
qV-(1/2)mv^2=0

このような考え方はでいいのでしょうか

しかし、答えは
問1がqV=(1/2)mv^2
問2が(1/2)mv^2-qV=0

で間違えていました。どのように考えれば良いのでしょうか。どの考え方を間違えているのでしょうか

Aベストアンサー

まず、仕事と位置エネルギーを区別しましょう(^^)
電荷qの位置エネルギーUは
U=qV V:電位
電荷qがされる(受け取る)仕事Wは
W=qV V:電位差(電圧)・・・但し、Vはプラス・マイナスをつける
UとWは似ていますが、Vの定義が違いますので注意して下さい(^^;)
位置エネルギー → 電位
仕事 → 電位差
です(^^)

ですから「仕事の定義がqV(J)で+電荷×”電位”」は間違いです(-_-)
それから「+電荷を何V持ち上げたか」ですが、これは極板(電場)が受け取った仕事になります(^^;)
極板(電場)が電荷にした仕事(電子が受け取った仕事)は
+電荷を何V”引きずり下ろした”か
で計算します(^^)
したがって、問1の場合、電子が受け取った仕事は
電子の電気量:-q
引きずり下ろされたV:-V・・・電位が低い方から高い方に電子は移動してますね、だから”落ちた”Vはマイナスになります
∴電子が受け取った仕事W=(-q)×(-V)=qV
これが電子の運動エネルギーになるから
qV=(1/2)mv^2
です(^^)

問2ですが、質問者さんが解答された「qV-(1/2)mv^2=0」と答えの「(1/2)mv^2-qV=0」は本質的に同じ式ですね(^^;)
ですから、これはOKですよ(^O^)
とりあえず、考え方を確認しておくと、
(運動エネルギーの”変化”)=(電荷が受け取った仕事)
を使いますp(^^)
「変化の値」=(変化後の値)-(変化前の値)  でしたね
ですから(運動エネルギーの変化)=0-(1/2)mv^2
次に、電子が受け取った仕事は、
-q×(引きずり下ろされたV)=-q×V =-qV・・・今回は、電位が高い方から低い方に移動していますから、落ちたVはプラスですね
∴-(1/2)mv^2=-qV
∴(1/2)mv^2=qV
つまり、
(1/2)mv^2-qV=0
となります(^^)

参考になれば幸いです(^^v)

まず、仕事と位置エネルギーを区別しましょう(^^)
電荷qの位置エネルギーUは
U=qV V:電位
電荷qがされる(受け取る)仕事Wは
W=qV V:電位差(電圧)・・・但し、Vはプラス・マイナスをつける
UとWは似ていますが、Vの定義が違いますので注意して下さい(^^;)
位置エネルギー → 電位
仕事 → 電位差
です(^^)

ですから「仕事の定義がqV(J)で+電荷×”電位”」は間違いです(-_-)
それから「+電荷を何V持ち上げたか」ですが、これは極板(電場)が受け取った仕事になります(^^;)
極板(電場)が電荷にした仕事(電子...続きを読む

Qエネルギー代謝の問題

大学の過去問です、答えはもらえませんでした。
あっていると思いますか。私も考えたんですが、ヒントが少なく何か所かはわかりませんでした。

人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1)し、供給される(2)により(3)や(4)をしている。エネルギーには、身体活動のための(5)、細胞内での代謝・合成などのための(6)、神経の刺激伝達を行うための(7)、体温の保持を行うための(8)などがある。栄養素が(9)して発生するエネルギーの(10)として、国際的には(11)が推奨されているが、わが国では習慣的に(12)が用いられている。栄養素がエネルギーとして利用される際、(13)と(14)は最終的に(15)と(16)に代謝される。(17)はそれ以外に(18)を産生するが、それらは(19)中に排泄され(20)内で燃焼されないためエネルギーとはならない。

1代謝 2エネルギー 3? 4? 5機械エネルギー 6化学エネルギー 7電気エネルギー 8熱エネルギー 9燃焼 10量 11アトウォーター係数 12エネルギー換算係数 13糖質 14脂質 15二酸化炭素 16水 17たんぱく質 18窒素 19尿 20生体

大学の過去問です、答えはもらえませんでした。
あっていると思いますか。私も考えたんですが、ヒントが少なく何か所かはわかりませんでした。

人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1)し、供給される(2)により(3)や(4)をしている。エネルギーには、身体活動のための(5)、細胞内での代謝・合成などのための(6)、神経の刺激伝達を行うための(7)、体温の保持を行うための(8)などがある。栄養素が(9)して発生するエネルギーの(10)として、国際的には(11)が推奨されてい...続きを読む

Aベストアンサー

 お示しのものについても、別の可能性がないか考えて、できるだけ変えるようにしてみました。正解はいくつもあるように思います。なお、Cal=1000cal=1kcalです。

-----------------
人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1:(消化・)吸収)し、供給される(2:酸素)により(3:エネルギー代謝)や(4:物質代謝)をしている。

 エネルギーには、身体活動のための(5力学的エネルギー)、細胞内での代謝・合成などのための(6化学的エネルギー)、神経の刺激伝達を行うための(7電磁気的エネルギー)、体温の保持を行うための(8熱エネルギー)などがある。

 栄養素が(9:酸化)して発生するエネルギーの(10:単位)として、国際的には(11:cal)が推奨されているが、わが国では習慣的に(12:Cal)が用いられている。

 栄養素がエネルギーとして利用される際、(13:糖質)と(14:脂質)は最終的に(15:二酸化炭素)と(16:水)に代謝される。(17:タンパク質)はそれ以外に(18:アンモニア)を産生するが、それらは(19:尿)中に排泄され(20:ATPサイクル)内で燃焼されないためエネルギーとはならない。

 お示しのものについても、別の可能性がないか考えて、できるだけ変えるようにしてみました。正解はいくつもあるように思います。なお、Cal=1000cal=1kcalです。

-----------------
人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1:(消化・)吸収)し、供給される(2:酸素)により(3:エネルギー代謝)や(4:物質代謝)をしている。

 エネルギーには、身体活動のための(5力学的エネルギー)、細胞内での代謝・合成などのための(6化学的エネルギー)、神経の刺激伝達を行うための(7電磁気的...続きを読む

Q伝熱の問題で参考書などを読んでもよくわからなっかったので質問をさせてい

伝熱の問題で参考書などを読んでもよくわからなっかったので質問をさせていただきます。

直径d、長さl、壁温Tw(一定)の円管に流れる流体全体が発達した温度分布であり、熱伝達率h(一定)、混合平均温度Tとしたときの壁面から気体に伝わる熱量dQを求める問題です。

私は熱流束qに面積をかけることでdQを求めようと考えました。そこで与えられている熱伝達hと混合平均温度Tをニュートンの冷却法則より
q=h(Tw-T)
と考えたのですが、混合平均温度はある流路断面における流体温度を代表する温度だと理解していますが、壁面温度Twとの差がいったい何を意味するかがよくわかりません。この式に混合平均温度Tを用いていいものなのでしょうか?

回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

壁温度Twの円環の内部を混合平均温度Tの流体が流れる場合を想定していますよね。固体壁から、流体が熱伝達される場合には、温度境界層ができます。ニュートンの冷却法則は、q=h(Tw-T)ですが、円管内という狭い空間でTはどの位置の温度のことでしょうか?熱はすぐに伝達されてしまいますよね。そこで、普通はこのような場合、Tとして、混合平均温度を採用します。しかし、熱伝達率hは工学定数ですから、円環の中心部の温度をTとしてもかまいません。その場合には、熱伝達率hの値が変わります。そのことは、具体的な伝熱問題を解析する上で本質的なことではありません。

Q超生体染色!

網赤血球の染色方法であるブリリアントクレシル法やニューメチレンブルー法は『超生体染色』であるそうですが、この『超』生体染色とは何が『超』なのですか?普通の生体染色もあるのでしょうか?
よろしくお願いします!!

Aベストアンサー

一般に組織染色に用いられている染色物質のほとんどは、細胞膜を通過することができません。生体を生きたまま染色して観察する方法を生体染色といいますが、このため従来の生体染色で細胞を染めるためには、一旦色素(ニュートラルレッド、ナイルブルーなど)を飲細胞作用 (ピノサイトーシス)により、細胞内に取り込ませる必要がありました。

それに対して、ブリリアントクレシルやニューメチレンブルーは、細胞膜を直接通過して細胞内構造物を染色します。このため「超生体染色(supravital staining )」と呼ばれるのです。

Q電子と光-放射光について

「量子論では電子は原子核の周囲を軌道を描いて回っているのではなく存在する確率分布と捉えているので、電子が放射光を発してエネルギーを失うことはない」ということですが、電子が「存在する場所が一定でない」のであればそこに非直線的な動きがあり、従って放射光が発生せざるをえないのではないかと思うのですが、実際にはこのようなことは起こっていない。この矛盾をどのように考えればよいのか、ご教示いただけると有り難いです。

Aベストアンサー

>存在する場所が一定でない

この部分が既に誤解です。量子力学における素粒子の概念は、「粒子はどの時点においても、全宇宙のあらゆる空間に存在している。ただ、その密度は座標によって異なり、我々が認識できるのは、比較的密度の濃い部分である。」ということです。

この存在密度を、実際に電子が「希釈された」と考えるか、「存在確率が1未満になった」と捉えるのかは、学派によって異なります。ただ、存在確率と考える場合でも、すべての座標における存在確率は、「同時に」成立します。つまり、波動方程式で表される存在確立分布は、一定の時間計測した値の平均値ではありません。

これら二つの学派の違いは、単に「1つの電子が、希釈されるとは考えがたい」か、「1つの電子が、異なる位置に同時に存在するとは考えがたい」かの違いだけで、その本質は全く同じです。

したがって、どれほど計測時間を短くしても、素粒子の密度分布は変わりません。言い換えれば、陽子に捉えられている状態の電子は、粒子としてその位置座標を表すことができません。そのため存在位置の移動、すなわち「非直線的な動き」という概念自体が成立しないのです。

>存在する場所が一定でない

この部分が既に誤解です。量子力学における素粒子の概念は、「粒子はどの時点においても、全宇宙のあらゆる空間に存在している。ただ、その密度は座標によって異なり、我々が認識できるのは、比較的密度の濃い部分である。」ということです。

この存在密度を、実際に電子が「希釈された」と考えるか、「存在確率が1未満になった」と捉えるのかは、学派によって異なります。ただ、存在確率と考える場合でも、すべての座標における存在確率は、「同時に」成立します。つまり、波動...続きを読む


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