親子におすすめの新型プラネタリウムとは?

高校物理の質問です。γ崩壊の定義がよくわかりません。

励起した原子のエネルギー準位が下がったときに電磁波を出すのはわかりますが、
その際γ線を出すのがγ崩壊で、γ線より短い波長の電磁波を出す場合は
γ崩壊とは言わない、という理解でよろしいでしょうか?

それからα崩壊、β崩壊後の原子は必ずγ崩壊すると考えていいでしょうか?

教科書を読んでいて、この2点がはっきりしない表現でやり過ごされてしまって
困っております。よろしくお願いいたします。

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A 回答 (4件)

>その際γ線を出すのがγ崩壊で、γ線より短い波長の電磁波を出す場合は


>γ崩壊とは言わない、という理解でよろしいでしょうか?
ガンマ線は電磁波の中で一番短い波長域をもつものなので、ガンマ線より短い波長に対する名前はありませんよ。
(あえていうなら、ガンマ線より短い波長の電磁波はガンマ線です、となります。)
参考→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81% …

>それからα崩壊、β崩壊後の原子は必ずγ崩壊すると考えていいでしょうか?
しないのもあるので、必ずとはいえませんね。
代表的なものに、ストロンチウム90があります。
ストロンチウム90はイットリウム90になりますが、ベータ崩壊のみで、出ていくのはベータ線のみです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88% …

なぜこういったことが起きるのか。
ベータ崩壊、ベータ線を放出するとき、そのベータ粒子(電子ですね)に吐き出したいエネルギーを全部乗っけて放出してしまうので、ガンマ線を出す必要がなくなるからです。

もう一つ例をあげると、No3の方が挙げているセシウム137です。
崩壊経路が二つあり、セシウム137がエネルギー量の多いベータ線を出して、直接バリウム137になるルートと、
エネルギー量の少ないベータ線を出して、準安定同位体であるバリウム137mになり、さらにガンマ線を放出してバリウム137になるルートがあります。
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この回答へのお礼

失礼しました。質問を間違えてしまいました。

>その際γ線を出すのがγ崩壊で、γ線より短い波長の電磁波を出す場合は
>γ崩壊とは言わない、という理解でよろしいでしょうか?

「短い」波長ではなく、「長い」波長というつもりで質問させていただきました。


いろいろ調べたところ、たぶん崩壊直後に起こる放射がγ線という定義かと思いますので、
波長によって名前が変わるのではないということでしょうか。違っていたらご指摘
いただけると幸いです。

とにかくありがとうございました。

お礼日時:2014/10/05 22:48

まず、用語を正確に使ったほうがいい。



>励起した原子のエネルギー準位が下がったときに電磁波を出すのはわかりますが、
>その際γ線を出すのがγ崩壊で、
γ線の話をしているのであれば、正確には「原子核のエネルギー準位が下がった時に」というのが正しい。

波長が長いか短いかは関係のない話で、原子核の状態があるエネルギー準位からより低いエネルギー準位に移るときにでる電磁波をγ線と呼び、その現象をγ遷移(#2で指摘されているように、「崩壊」とは呼ばない)と呼ぶだけの話です。

>それからα崩壊、β崩壊後の原子は必ずγ崩壊すると考えていいでしょうか?
核種によってはそうはならないものもある。たとえば、セシウム137は全ベータ崩壊のうち5.4%が基底状態に直接遷移するので、もし100個のセシウム137があったとすると十分長い期間にわたって見れば100本のベータ線をだすが、確率的にはそのうち5本のベータ線はガンマ線を伴わないことになります。
http://en.wikipedia.org/wiki/Caesium-137#mediavi …

昔、こういうタイプの核種ばかりを選んで放射線計測をしていたことがありますが、ユーロビウム152やルビジウム(質量数は忘れた)も同様に基底状態にベータ崩壊したはずです。だから数は少ないがガンマ線を伴わないベータ崩壊もある。
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 「ガンマ崩壊」とは、アルファ崩壊やベータ崩壊と違い、元素や質量数は変わりません。


 その意味で、「崩壊」(あるいは「壊変」)というよりは、余分なエネルギーを放出して、より安定な状態に落着く現象ということです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AC%E3%83%B3% …


>その際γ線を出すのがγ崩壊で、γ線より短い波長の電磁波を出す場合は
γ崩壊とは言わない、という理解でよろしいでしょうか?

 「ガンマ線より短い波長の電磁波」というものは存在しません。原子核が、余分なエネルギーを持っていて(「励起」された状態と言います)、それがより安定な状態(最終状態を「基底状態」と言います)に移行するときに出る電磁波は、すべて「ガンマ線」と呼びます。


>α崩壊、β崩壊後の原子は必ずγ崩壊すると考えていいでしょうか?

 アルファ崩壊、ベータ崩壊後に、偶然「基底状態」の原子核にならない限り、ガンマ線が出るのが普通です。偶然「基底状態」の原子核になる確率は、ほぼゼロに等しいので、アルファ崩壊、ベータ崩壊後の原子核は、ほぼ必ずガンマ線を出すことになります。「ほぼ」というのは、上に書いたように「確率がほぼゼロに等しい」と言えても、「ゼロとは言いきれない」という確率論的な意味です。


 高校の物理では、詳細な定量的な記述は難しくなるので、定性的なイメージ・概念を示す記述のために、質問者さんのような詳細に知りたい人には、ちょっと物足りないのかもしれませんね。
 大学に行って、是非「量子力学」とか「原子核物理」とか、それに絡んで必須となる「相対性理論」などを勉強することをお勧めします。
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どうやら、軌道電子のエネルギーが放出されるのはX線であり、原子核のエネルギーが放出されるのがγ線(ガンマ崩壊)と呼ばれるようです。



そのため、エネルギーに対応する波長だけからは、発生がどちらによるものか、というのは判別できない(10の-10乗秒で発生するので、単独で観測するのも可能かわからない)ようです。

ガンマ線 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AC%E3%83%B3% …

さて、そうなると、アルファ崩壊で原子核からヘリウム原子核(陽子2つ+中性子2つ)が抜けた後や、ベータ崩壊で電子およびニュートリノが出て行った後に、適正なバランスにない原子核や軌道電子がありそうですが、そこからのガンマ線放出を観測している間に、実はどんどんα崩壊・β崩壊も起きて、どんどん元素や質量数が遷移してしまい、ガンマ線がどの段階のものか切り分けて観測できない、というのが実情ではないかと思います。

質量数は4ずつ減っていくこともあり、崩壊していく系列は、元々の原子核の質量数によって4つの系列があります。それぞれ質量数を4で割った余りが同じものばかりで連なって、最終的に安定な元素(同位体)になるまでα崩壊・β崩壊を連鎖していく、というのが示されています(英語版の各seriesの図がわかりやすいでしょう。

崩壊系列 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B4%A9%E5%A3%8A% …

Decay chain - Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Decay_chain

この間に、10の-10乗秒でのγ崩壊が発生しまくっているはずなのですが、それは確率的に生じるα崩壊・β崩壊と同様に、確実に生じるタイミングがあるとは限らず、ガンマ線を放出する前に次の核種に崩壊していることもある、というので教科書などではあえて断言していないのかと思います。
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Qベータ崩壊、アルファ崩壊をとても簡単に教えてください

高校生レベルの内容でのご教授を教えてください。
放射性同位体が変化するときベータやアルファ崩壊を
起こしますが
まずベータ崩壊は質量数を変えずにということなので
中性子→陽子に変化するという事で良いのでしょうか?

またその時でるベータ線(ベータ粒子)はどこから飛び出てくる
のでしょうか?

高校の教科書では、重水素も炭素14もベータ崩壊ですが
ベータ崩壊が自然界では多い?ということはありますか?

また、放射線ということで放射能は?と心配になりますが
ベータ崩壊などの放射能はそれほど気にするものではないので
しょうか?

その他、アルファ崩壊、γ崩壊などの違いなどわかりやすく
ご教授いただけたら幸いです

Aベストアンサー

大学時代にその辺りを学んだものです。

>>>
まずベータ崩壊は質量数を変えずにということなので
中性子→陽子に変化するという事で良いのでしょうか?

正解です。


>>>
またその時でるベータ線(ベータ粒子)はどこから飛び出てくる
のでしょうか?

ベータ粒子は、電子そのものです。
出どころは原子核です。


>>>
高校の教科書では、重水素も炭素14もベータ崩壊ですが
ベータ崩壊が自然界では多い?ということはありますか?

天然放射線で主要なのは、4つの崩壊系列です。
http://kyoto.cool.ne.jp/zebedee/div.html
その中の2つの図を紹介しましょう。
http://www.ne.jp/asahi/radioactivity/mineral/use/keiretu_u.htm
http://www.ne.jp/asahi/radioactivity/mineral/use/keiretu_t.htm
図中、まっすぐ下向きの矢印がアルファ崩壊、右上方向の矢印がベータ崩壊です。
これを見てわかるとおり、アルファ崩壊の数とベータ崩壊の数には、それほど違いはありません。


>>>
また、放射線ということで放射能は?と心配になりますが
ベータ崩壊などの放射能はそれほど気にするものではないので
しょうか?

アルファ線(ヘリウム原子核に同じ)は電荷があるため、物質中に入射すると物質の電子との“喧嘩”によって急速に速度を落とし、短い距離で止まります。
ベータ線(電子)は物質中に入射すると、やはり物質中の電子と喧嘩をしますが、アルファ線のように思いっきり喧嘩をするわけではないので、アルファ線よりも長い距離を通過した後に止まります。
喧嘩 = 物質に影響を与える  と考えてください。
ガンマ線(光や電磁波の粒子であるフォトンです)は荷電粒子ではないので、アルファ線、ベータ線よりもはるかに長い距離を通過します。

つまり、たとえば人体に当たると、ベータ線はアルファ線よりも広い領域に影響を与えます。
一方、アルファ線は、狭い範囲を“集中攻撃”します。
アルファ線を出す物質が口から入って体のどこかに“常駐”すると、アルファ線は、その箇所を集中攻撃します。
たとえば、プルトニウムは骨にくっつきやすいので、くっつくと、その場所付近を集中攻撃します。
つまり、狭い範囲を集中攻撃するか、それとも、集中ではないけれども広い範囲を攻撃するか、という違いです。

ベータ線の場合に注意しなくてはいけないのが、「制動放射」(制動輻射とも言う)です。
ベータ線が物質中で減速する際、X線を発生します。
X線の出し方って習ったことありますか?
物質に電子ビームをばちばち当てるとX線が発生します。
つまり、ベータ線が減速・静止することと引き換えにX線が出るわけです。
鉛とかでベータ線を遮蔽したことだけで喜んではいけないわけです。


>>>
その他、アルファ崩壊、γ崩壊などの違いなどわかりやすく
ご教授いただけたら幸いです

励起状態(不安定)の核が安定状態に落ちる際にガンマ線を出します。
たとえば、上記で紹介したトリウム系列の図において
228Th→224Raではα1個とγ1個が出ますが、これは、
228Th(αを出す)→ 励起状態の224Ra(γを出す) → 224Ra
です。
ほとんどの崩壊の場合、励起状態の寿命は非常に短いのですが、寿命がある程度長いものがあります。
寿命がある程度長い励起状態の核種を、mという記号をつけます。
たとえばコバルト60の場合、
http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/Rmin_GL_027.html
60mCo → 60Co の半減期は10分もあります。
このようなガンマ崩壊を特に「核異性体転移」と呼びます。

大学時代にその辺りを学んだものです。

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Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q原子核崩壊

α崩壊とβ崩壊がありますよね。

α崩壊は原子番号が2、質量数が4減るもので、
β崩壊は原子番号が1増えて、質量数は変わらない、という理解の仕方でいいんでしょうか?

もしそならば、
Rn(ラドン)がα崩壊するとPo(ポロ二ウム)になりますよね??
その場合、Rnの原子番号は86で、Poは84だからいいんですけど、
質量数がRnが222に対して、Poは210っていうのはどういうことなんでしょう・・・。
4減るんじゃないんですか??

また、Pa(プロトアクチニウム)がβ崩壊すると、U(ウラン)になるみたいなんですが、
原子番号はいいんPaが91、Uが92なのでいいんですけど、
質量数は、Paが231、Uが238。
これはどういうことなんでしょう・・・。

テスト前で困ってます。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 いくつかの点で混乱されているようですね。一つづつハッキリさせておかれるのが良いかと思います。

 まず,元素が何かを決めるものは「原子番号」ですが,原子番号とは原子内の「陽子の数」で中性の原子の場合は電子の数も同じです。

 これに対して,「質量数」は原子核に存在する陽子と中性子の数の合計です。ですので,同じ元素であっても質量数が異なる(中性子の数が異なる)もの(これが同位体です)が存在する場合があります。

 簡単な例が水素です。水素は原子番号1ですので陽子(電子)は必ず1個ですが,中性子を持たない水素(質量数1),中性子が1個の重水素(デュウテリウム,質量数2),中性子が2個の三重水素(トリチウム,質量数3)の3種類が存在します。


> α崩壊は原子番号が2、質量数が4減るもので、
> β崩壊は原子番号が1増えて、質量数は変わらない、

 α崩壊は核から He の原子核が飛び出す崩壊です。He 原子核は陽子2個,中性子2個を持っていて質量数4ですから,原子番号(陽子の数)が2,質量数が4減ります。

 一方,β崩壊は原子核内の中性子が1個陽子に変わって電子を放出する崩壊です。中性子が陽子に変わりますから,原子番号(陽子の数)は1増え,質量数は(陽子+1,中性子-1で)変わりません。


> 質量数がRnが222に対して、Poは210っていうのは
> どういうことなんでしょう・・・。

 Ra 222(原子番号 86,質量数 222)がα崩壊を起こしてできるのは Po 218(原子番号 84,質量数 218)ですよ。つまり,原子番号は2減って,質量数は4減っています。


> 質量数は、Paが231、Uが238。
> これはどういうことなんでしょう・・・。

 β崩壊してウランを与えるのは Pa 231 ではなくて Pa 234 じゃないでしょうか。そして,できるウランは U 238 じゃなくて U 234 です。つまり,原子番号は1増えて,質量数は同じです。

 Pa 231(原子番号 91,質量数 231)がβ崩壊すると Ac 227(原子番号 89,質量数 227)になるようです。

 参考 URL に放射性核種の壊変系列について出ています。大学のページですが然程難しくないと思いますので御覧になってみて下さい。

参考URL:http://150.12.193.211/eac/chem/lec13-2.html

 いくつかの点で混乱されているようですね。一つづつハッキリさせておかれるのが良いかと思います。

 まず,元素が何かを決めるものは「原子番号」ですが,原子番号とは原子内の「陽子の数」で中性の原子の場合は電子の数も同じです。

 これに対して,「質量数」は原子核に存在する陽子と中性子の数の合計です。ですので,同じ元素であっても質量数が異なる(中性子の数が異なる)もの(これが同位体です)が存在する場合があります。

 簡単な例が水素です。水素は原子番号1ですので陽子(電子)は...続きを読む

Q質量欠損って何がなくなったの?

原発事故についての興味からいろいろ読んでいるのですが、ひとつ疑問が。

核融合あるいは核分裂の際に生ずる「質量欠損」は、一体何が「減って」しまったのでしょうか。
まさか素粒子ひとつひとつが小さくなったとは思えませんし。

お分かりだと思いますが、私は文系なので、できるだけ単純な足し算引き算でご教示いただけたら幸いです。

Aベストアンサー

ニュートン力学以前は「構成要素の質量の総和」を求めれば「全体の質量」が求まると考えられていたのですが、特殊相対論以降、その考えが正しくない事が明らかになったんです。
「全体の質量」と「構成要素の質量の総和」に差がある事をふまえて、その差が質量欠損と呼ばれています。

「質量欠損の分の質量」が消えたり減ったりした結果として、質量欠損が生じている訳ではありませんので、「何が減ったのか」という質問に対する答えは「何も減ってなどいない」という事になります。

核分裂により質量欠損が生じるのは、単に核分裂後に生じた粒子たちの質量を『個別に』考えているからです。たとえ核分裂後であっても、「核分裂してできた原子核たち全体」の質量は核分裂前と一切変わりません。



この質量の場合のように、「構成要素それぞれについて計算したある量の総和」が、
「全体に対してその量を計算して得られる量」と等しくないというのは、この質量の話に限った事ではありません。

a,b,cをベクトルとし
a= b + c
という関係があるとしましょう。

この時、三角不等式と呼ばれる
|a|≦|b|+|c|
という関係があります。(三角不等式と呼ばれます)
この不等式が言っているのは、
aという「全体」のベクトルの長さ(絶対値)は|a|よりも、
b,cという「(aの)構成要素」のベクトルの長さ(絶対値)の総和は|b|+|c|
の方が大きくなっています。


詳しい説明は省きますが、質量欠損というのも数学的にはこの三角不等式と等価な話です。a,b,cが原子核(の4元運動量)にベクトルの長さが原子核の質量に対応します。

ニュートン力学以前は「構成要素の質量の総和」を求めれば「全体の質量」が求まると考えられていたのですが、特殊相対論以降、その考えが正しくない事が明らかになったんです。
「全体の質量」と「構成要素の質量の総和」に差がある事をふまえて、その差が質量欠損と呼ばれています。

「質量欠損の分の質量」が消えたり減ったりした結果として、質量欠損が生じている訳ではありませんので、「何が減ったのか」という質問に対する答えは「何も減ってなどいない」という事になります。

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QX線のKαって何を意味するのでしょう?

タイトルのまんまですが、XRD、XPSなどで使われる特性X線のCu-Kα線、Mg-Kα線のKαってなにを意味するものなのでしょうか?
ちょっと気になった程度のことなので、ご覧のとおり困り度は1ですが、回答もきっとそんなに長くならないんじゃないかと思うのでだれか暇な人教えて下さい。

Aベストアンサー

ちょっとうろ覚えなんですが。。。

X線は、フィラメント(主にタングステン(W)が用いられている)から電子を取り出し(加熱で)、それをX線を発生するターゲット(アルミニウム(Al)やマグネシウム(Mg)や銅(Cu))などに電子を衝突させて発生させます。
ターゲットとなる材料の電子軌道はそのエネルギ-準位がとびとびでかつ元素によって特有の値を持ちます。電子衝突によって飛び出した電子が仮にK殻の電子であったとします。K殻は他の殻(LやM)に比べて低いエネルギーにあるので、L殻やM殻の電子は安定した状態を保とうと、K殻へ落ち込みます。このとき(K殻のエネルギー)-(L殻のエネルギー)に相当するエネルギーがあまるので、これがX線となりこのエネルギーをもつX線が発生します。

そこで、potemkineさんの質問にあるとおり、Kαとかの命名法ですが、Kに相当するものは電子が衝突して飛び出した殻を示し、αは飛び出した殻に対していくつ外側の殻から電子が飛び出したのかを示すもので、1つ上からならα、2つ上ならβ。3つ上ならγといったようにあらわします。
例えば、K殻の電子が飛び出し、そこをM殻が埋めた場合(2つ上の準位)はKβ、L殻の電子が飛び出しそこをM殻が埋めた場合はLα
ちなみに下からK殻、L殻、M殻、N殻の順番です。

エネルギーや半値幅(エネルギーの広がり)の面から一般に用いられてるX線は、AlKα、CuKα、MgKαなどです。

ちょっとうろ覚えなんですが。。。

X線は、フィラメント(主にタングステン(W)が用いられている)から電子を取り出し(加熱で)、それをX線を発生するターゲット(アルミニウム(Al)やマグネシウム(Mg)や銅(Cu))などに電子を衝突させて発生させます。
ターゲットとなる材料の電子軌道はそのエネルギ-準位がとびとびでかつ元素によって特有の値を持ちます。電子衝突によって飛び出した電子が仮にK殻の電子であったとします。K殻は他の殻(LやM)に比べて低いエネルギーにあるので、L殻や...続きを読む

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Q偏微分の記号∂の読み方について教えてください。

偏微分の記号∂(partial derivative symbol)にはいろいろな読み方があるようです。
(英語)
curly d, rounded d, curved d, partial, der
正統には∂u/∂x で「partial derivative of u with respect to x」なのかもしれません。
(日本語)
ラウンドディー、ラウンドデルタ、ラウンド、デル、パーシャル、ルンド
MS-IMEはデルで変換します。JIS文字コードでの名前は「デル、ラウンドディー」です。

そこで、次のようなことを教えてください。
(1)分野ごと(数学、物理学、経済学、工学など)の読み方の違い
(2)上記のうち、こんな読み方をするとバカにされる、あるいはキザと思われる読み方
(3)初心者に教えるときのお勧めの読み方
(4)他の読み方、あるいはニックネーム

Aベストアンサー

こんちには。電気・電子工学系です。

(1)
工学系の私は,式の中では「デル」,単独では「ラウンドデルタ」と呼んでいます。あとは地道に「偏微分記号」ですか(^^;
その他「ラウンドディー」「パーシャル」までは聞いたことがあります。この辺りは物理・数学系っぽいですね。
申し訳ありませんが,あとは寡聞にして知りません。

(3)
初心者へのお勧めとは,なかなかに難問ですが,ひと通り教えておいて,式の中では「デル」を読むのが無難かと思います。

(4)
私はちょっと知りません。ごめんなさい。ニックネームは,あったら私も教えて欲しいです。

(2)
専門家に向かって「デル」はちょっと危険な香りがします。
キザになってしまうかどうかは,質問者さんのパーソナリティにかかっているでしょう(^^

*すいません。質問の順番入れ替えました。オチなんで。

では(∂∂)/

Qレイリー散乱とトムソン散乱などの違い

レイリー散乱とトムソン散乱などの違い

こんにちは!
機器分析を勉強しているのですが、
レイリー散乱とトムソン散乱などの違いが分かりません。
簡単な認識としては

入射光と励起光の波長が等しいものがトムソン散乱で
入射光と励起光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱
入射光と反射光(回折光)の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と反射光の波長が違うものがコンプトン散乱という認識でいいでしょうか?

それと、コンプトン散乱は運動量が一定という解説がされていましたが、
入射光と反射光との波長が違っているという、これはどういうことでしょうか?

簡単でいいので説明してください。

Aベストアンサー

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分に短いときに起こる弾性散乱のことをトムソン散乱と呼ぶ」というくらいの認識でいいんじゃないかと私は思います。

原子や分子やイオンでは、電子遷移を起こす波長というのは紫外線や可視光線の波長ですから、
可視光線を試料に照射したときに起こるのがレイリー散乱と(アンチ)ラマンストークス散乱で、
X線を試料に照射したときに起こるのがトムソン散乱とコンプトン散乱である、
と考えていいです。


> という認識でいいでしょうか?

試料に照射する光のことを、励起光または入射光と呼びます。つまり励起光と入射光は同じものです。

X線回折実験では、散乱光(散乱X線)が互いに干渉することにより回折光(回折X線)ができます。回折光(回折X線)のことを反射光(反射X線)ということもあります。トムソン散乱は干渉性散乱なので回折が起こりますけど、コンプトン散乱は非干渉性散乱なので回折が起こりません。ですので、コンプトン散乱により出てきた光のことを反射光(反射X線)と呼ぶのは、間違いとまではいいませんけど、避けたほうが無難でしょう。トムソン散乱により出てきた光を反射光(反射X線)または回折光(回折X線)と呼ぶことは、まったく問題ありません。

これらをふまえると、

入射光と散乱光の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と散乱光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱、
入射X線と散乱X線の波長が等しいものがトムソン散乱、
入射X線と散乱X線の波長が違うものがコンプトン散乱。

ということになります。


> コンプトン散乱は運動量が一定

運動量が一定、ではなく、運動量の和が一定です(運動量はベクトルなのでベクトル和が一定)。

 入射光の運動量+試料中のある一個の電子の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

左辺の第二項(試料中のある一個の電子の運動量)は、他の三項に比べると無視できるほど小さいので、

 入射光の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

になります。

参考URL:http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part3/P37/Compton_effect.htm

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分...続きを読む

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Q電子線とβ線の違い

電子線とβ線の違いを教えてください。

Aベストアンサー

β線は原子核のβ崩壊によって出てきた電子で、こっちは人間のコントロール不能な放射線で、
電子線は例えば熱電子放出で採りだした電子をちょっと電界で加速したもので、こっちは人為的な産物、
というくらいな感じです。
感じで、というのは本当の専門家に言わせると違うかも知れませんが、電気と放射線と両方ちょっとかじった私の感覚です。
要するにどっちも電子がすっとんでいくものだという点は同じです。核物理の産物としてとらえるか否かというだけの違いではないかとぼんやりと思っています。


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