光電効果について質問です。 光電効果が起こる原因として光の粒子としての役割である光子が電子に運動エネルギーを与えて電子が出てくると学びました 下の写真のように下向きに光子を当てているのになぜ上に光電子は出てくるのですか？ 光電効果あまりよくわかってないので細かく解説してい... 続きを読む

光の振動数 v[Hz] 金属 \22/ 光電子 Vmax[m/s] n[個/s] (実験結果 1 ) 光の振動数 v [Hz] を増加させると、 光電子の運動エネルギ 一の最大値: Kmaxが増加した。 (実験結果 2 ) v [Hz] は一定、光の強さ (明るさ)を増加させるとKmax は 変化せずに、 光電子数n [個/s] が増加した。 ( 実験結果 3 ) ◎振動数がある決まった振動数 vo[Hz] より小さいと、どん なに光を強めても光電子は全く出てこない。

なんで失うとこういう式なるのか分からないのと、電位の向きがP→Cの向きの理由がわかりません

電させる。気 Pa以下の圧 は②極 1) 物体によっ 界によって した。後に、 1-4 + Vの電圧 じる加速 14 て水平に を入れる ただし, の大き 0.26 めよ。 トン効 [26 ただし, 27 陰線の粒子は原子よりはるかに軽いので、原子の構成要素だろうと推測された。 光電効果 右図の光電管装置で, 金属板 Cへの入射光の波長を 変えて実験したところ、m〕 より長い波長の光では光 果が起こらなかっ気量光速を4m/s), ブランク 売 c 数をn's], 電子の電気量を fe[] とする。 (1) 金属板Cの仕事関数 W〔J〕 はいくらか。 の最大値K [J] はいくらか。 [ (2) 波長入[m〕 (入<入) の光を入射させた場合.Cから飛び出す電子の運動エネル (3) 波長の光を当て, PC間の電圧を0Vから少しずつ増加させたところ、電圧 この電圧 V を 入 入.h.c. 題 93 SP 問題文を読み解く。 | (1) [入 〔m〕 より長い波長の光では光電効果 が起こらなかった。｣→「波長入 [m]のとき の光子のエネルギーが, 金属板の仕事関数 に相当する｡｣ (3) 「電圧がVo〔V〕 になったとき, 電流が流 れなくなった。｣→「電子の運動エネルギー のほうが電界のする仕事の大きさよりも大 きい間は電流が流れる。｣ しかし,電界が 電子にする仕事の大きさと, 電子の運動エ ネルギーが等しくな 11/12m -mv² > eVo り,さらに電子の運 動エネルギーのほう が小さくなると,電 流は流れなくなる。 センサー 142] になったとき。 流が流れなくな を用いて表せ。 また,このとき,PとCではどちらの電位が高いか。 光の粒子性と波動性 E=hv, c=và センサー 143 光電効果における, 光電子 の運動エネルギーの最大値 Ko 光子のエネルギーhv, 仕事関数Wの関係式 Ko=huW 11/12m Je -mv² < eV, P 光 PHO wwwwwwww 428429438 SP 関係するグラフや図を思い出す。 光電効果とは, 光が当たると 0 -W 金属 (1) (2) 電子の運動 エネルギー Ko 金属の限界 振動数 vo 直流電源 電子が 飛び出す 「光の振動数 v Wは金属の仕事関数 グラフは、金属から飛び出す電子 の運動エネルギーの最大値を表す。 - (J) 【解答 (1) 光の波長が入。 のときの振動数をvo [Hz] とすると, he W=hvo, c=vo より W=hv= 20 (2) 光の波長が入のときの振動数をv [Hz] とすると. hc (λ₁-2) Ko=hv-W= he he 2 20 220 (3) (2)の運動エネルギーをもった電子が電界から -eV [J] の 仕事をされて運動エネルギーをすべて失うので hc (-A) -eVo=0-Ko= Mo hc (-A) ゆえに, Vo= -(V) edda 電界は、電子にPCの向きに力を及ぼしながら、負の仕事 をしたので, Cのほうが電位が高い。 ⑥ 27 B (例 OF 30 30 粒子性と波動性 269 W (2) (

13のところでcosになる理由はわかるんですけど、(2πt/T)の意味がわかりません。 解説をお願いします🙇‍♀️

by t-wise B 図1の実験装置を 力学台車が位置 O とし、時刻と位置 ただし, 変位æはOからPの向きを正とする。 10 グラフにすると 表 1 t〔s〕 0 x (cm) 10 = 10 cm にして力学台車を位置Pから静かに放し、 うまでの運動を調べた。 静かに放した時刻を t = 0 s った力学台車の変位æの関係は表1のようであった。 0.10 0.20 0.30 8.1 9.2 9.8 0.40 6.7 14 0.5 の選択肢 A + 0 0.75 + -t 1 0.50 0.60 5.0 3.1 th 「物理の授業で習ったけど,単振動の周期は,T= 2, V k (-5 1 問3 次の文章は,力学台車の運動に関する生徒たちの会話である。 生徒たちの 説明が科学的に正しい考察になるように、文章中の空欄 13 14 に入れる式または数値として最も適当なものを、後の選択肢のうちからそれ ぞれ一つずつ選べ。 ただし、ばね定数をk. 力学台車の質量を m とする。 i 13 「力学台車の運動は単振動だから,単振動の周期をTとすると,x= のように表すことができるね。」 「表1からTは, およそ 14sになるだろう。」 の車合戦 ②1.③2.5④3.0 ++++0=0+² I きるんだったね。」 「表1から台車の速度と加速度を求めることもできそうだね。」 0.70 2: 0.80 1.0 -1.0 13 の選択肢 2π ① dsin(②dsin ( ③ 2dsin(+t④ 2dsin (2) 3 4 T Ⓒ doos(1) 2.5 m と表すことがで cos(2) 2d cos(1) 2dco(1) ⑦ COS ⑧ 5.0

ニューグローバルの問題です。2枚目が解説です。 1枚目の赤線の通りに（1）を解くと、3枚目のような式にはならないのでしょうか？最短波長なので、この式だと思ってしまいました。 どうして解答の式になるのですか？問題文にeやVがない、などで判断するしかないのでしょうか？ 回答お願... 続きを読む

1453 X線回折 右図は, X線管の概念図である。 X線管は高 電圧を加えて電子を加速し, 陽極に衝突させて X線を発生 させる装置である。 このとき発生する最短波長のX線 (振 動数) を用いて, 結晶格子(格子間隔d) による X 線の回 折実験を行う。 実験の方法は,結晶面と入射X線のなす角 度(入射角)を0として0から徐々に大きくしていったと きの反射X線の強度の極大値を測定するというものである。 ただし, 真空中の光速をc, プランク定数をんとする。 (1) このX線の波長 1 を求めよ。 (20=0のとき、最初の極大値になった。 結晶格子の間隔dを求めよ。 002 のとき,次の極大値になった。 01と2の間に成り立つ関係を求めよ。 二 初速度 0 電子 (熱電子) 陽極 X 線

ヤングの実験の問題です。問3の解説で、この式から明線の間隔が変わらないとわかる理由を教えてほしいです。 この式で明線の間隔を示しているのはどの部分なのでしょうか…？

*第63問 次の文を読み下の問い(問1~3)に答えよ。 (配点 (2) 【8分 図1のように､光源から単色光をスリットSに当てると、その方 とBはSから距離にあり、AとBの間隔はdである。 また、Aからスクリー 近した2本のスリットA、Bを通過して、スクリーン上に干渉縞が現れた。 ンまでの距離はしである。 洗源 B スリットSに当てた光が、その後方の近接した2本のスリットも通過するこ とと最も関係が深い現象を.次の①~④のうちから一つ選べ。 AL 0241 ① 2d 問2点付近の線の間隔はいくらか｡ 正しいものを、 一つ選べ。ただし、はもにくらべて十分小さく、点 点Pについて, BP-AP が成り立つものとする。 AL d 屈折 Ad 21 スクリーン ④反射 Ⓒ 次の①~④のうちから 付近のスクリーン上の 2 1 Ad L 次のようにフリットSを少しだけ上方向に移動させた。 14 ①間隔が広がった。 B 142 3 の様子は元とくらべて、どのように変化したか。 最も適当なものを、次 の①~④のうちから一つ選べ。 3 スクリーン 間隔がせまくなった。 隔は変わらないが、 図の上向きに移動した。 ④隔は変わらないが、 図の下向きに移動した。

（３） m+1じゃないですか？

(2) ス 光はA,Bに逆位相で達している。 すなわち, スリットSからA, B までの経路差 SA-SBが, 半波長 1/2の奇数倍となる。 SA, SB の それぞれを斜辺とする直角三角形において, 三平方の定理から (図2), SA=√/P+ (x+2) =√/1+ ( x + 1/² ) ² = 1 { 1 + 2 ( x + 1/² ) } SB=√/P+(2-x) =√/1+ (1/2 = x ) ² = 1 { 1 + 1² ( 1 / ² = ² ) } これから, SA-SB|=d 経路差 [SA-SB | が入/2の奇数倍となるので. 入 d=(2N+1)/12 y=(N+12) 12 (3) スクリーン XX' を移動させる前,点Pが次の明線となる条件は, 入 (1) の結果から, d=2mx/1/23 =mi... ① dx は変化しないので, Lが大きくなると, 条件式を満たすmは 小さくなる。したがって, XX' と AB の距離がL+ 4L になったとき, P は (m-1) 次の明線になる。この条件式は, =(m-1)入...② X L+AL 式 ① ② の辺々を割ると, d- V 424. ロイド鏡 解答 最も近い輝点: L+AL L SL m m-1 9LA Ad AL= LA 5番目の輝点: 4d' 指針ロイド鏡は,スリットSから直接届く光と,平面鏡 で反射して届く光を干渉させる実験装置である。鏡で反射す るとき,入射角と反射角は等しく, 反射光の経路の長さ(S→ DE) は, 鏡に対してSと対称な位置S'からEまでの長さ と等しくなる。すなわち, ヤングの実験と同様に考えること ができる。 ただし、鏡で反射した光の位相が逆になることを S' || 考慮する必要がある。 解説 鏡に対してSと対称な位置S' は, 鏡から距離dはなれている。 L m-1 スクリーン上の点をEとすると, 鏡で反射する光の経路の長さ (SD →E) 直接Eに届く光とS' Od, y la 112 分に小さいの一 同様の近似を用 図2はSを させたとして が､A側に移動 しても、同じ れる。 また。 しても、同じ れる。 図 2 OLが大きく て、隣りあう 4x=LA/dt り明は点 かる向きに利 D SE

（2）なぜ、これは強め合いの条件を使うんですか？ 優しい方どなたか教えて欲しいです

る。 少の薄 RU 真 どのよ 943 ラス 目の可視 94 光 装置で、光源から波長の光を入射させて実験をし 299 ヤングの実験 右図のようなヤングの実験の 点を原点O, スクリーンと複スリットの距離をL た。 S, S, がら等距離の位置にあるスクリーン上の (1) 屈折率n, 厚さの物質Aをスリット S, の前に置いた。 このとき, 光は物質に対 してほぼ垂直に物質を横切るものとして, 単スリットと複スリットの間で生じる光路 = dはLに比べて十分小さいものとする。 差を求めよ。 (1)で、もともと原点Oにあった縞模様はどちらにいくら移動したか。 (3)物質Aを取り除き,スリット So を図の矢印の向き(下向き)にゆっくりと動かした。 物質を取り除いた後,干渉縞の明暗が初めて反転したときのS,S,-S,S2 はいくらか。 5番目と だけずれ | Step ただし、 94 3 解答編 p.163~166 (1) id, 0, を用いて表せ。 次に、図2のように波長がわずかに異なる。 波長の光を当てると, その1次の回折光を同じ 源 201 300 回折格子 格子定数d の回折格子に,波長入の単色 光を当ててスクリーンに向かわせると,図1のようにスク リーン上で明点が観察された。 図2のように、回折格子に 入射する光の進行方向と回折格子に立てた法線とのなす角 回折光と回折格子に立てた法線のなす角をβとする。 ここでは,α<βの場合を考え, 反射面に入射した光は, 反射面を中心とした素元波を発生させて、 様々な向きに広 がって進んでいくと考えてよいものとする。 (1) 経路 AD, BC をそれぞれ求めよ。 (2) 隣り合う回折光が強め合うときの条件式を書け。 図2 (3) 入射角α = α′で入射し、同じ角度で反射した光 (0次) に対して,最も近い明線の回折光 (1次) がβ=β' を満たすとき,角α'と'の間に成り 立つ式を求めよ。 の方向で観測するためには,回折格子をゆだ け傾ける必要があった。 (2) 経路の差P'A+ AQ' をd, p, 0, を用いて表 せ。 (3) - d, 0, を用いて表せ。 ただし, in cosp=1 と近似せよ。 である。 1 A 入射光 d S 回折格子 6801 回折格子図1は、格子定数dの回折格子に垂直に波長入の光を当て,入射光と の角をなす方向で干渉が起こることを説明した図である。このとき, 1次の回折光は 0 = 0, の方向で干渉を起こした。 PLA A 10 1 図1 図1 スクリーン 回折光 C D B 101 図2 (2) ASP'=, ∠ASQ'=0,-p 基礎 物理 23 その回折と干渉 185

高一物理基礎の問題です 145の(2)が解けず、答えを見ても分かりませんでした。 問題文にある、『 1calとは水1gの温度を1K上昇させる熱量である。』と書いてあったので、 熱量Q(cal)=mΔTで求められると思ったのですが、答えにはmの他に熱容量Cや比熱容量cなども計... 続きを読む

がすべて金属を温めるのに使われた場 合,金属柱Bの温度は1分間に何K上昇するか. 金属柱の質量 は300g,比熱は 0.42J/ (g・K) である. 145.(熱の仕事当量) 図は熱の仕事当量を求める実験装置である. おもり Wが下がると,滑車P を通して軸 A が回転する.軸Aの下部には羽根がとりつけてある. おもりが下がると,この羽根 が水槽の水をかきまわし, そのために水温が上がる。いま5.0kgのおもり2個をそれぞれ 1.5m だ 20回落下させたとき,熱容量 20cal/K の水槽にいれて ある 180gの水の温度が3.5Kだけ上がった.重力加速度 の大きさを9.8m/s2として,次の問いに答えよ.ただし, 1calとは水1gの温度を1K上昇させる熱量である. (1) このときおもりがした仕事の合計は何Jか. (2) 水槽と水が得た熱量は何cal か. (3) 上の結果から熱の仕事当量(仕事量と cal 単位の 熱量の比)は何J/cal か . P W 1/ A P W

（2）の答えで線を引いた部分がなぜそうなるのかわかりません。 教えてください🙇

3.α線の実験 α線が金の原子核に向かって進んでいる。 は じめ、 α線は金の原子核から十分遠方にあり、その運動エネ ルギーは3.2×10-1であった。4線の電気量を3.2×10-1C, 金の原子核の電気量を1.3×10-17C, クーロンの法則の比例 定数を 9.0×10°N･m²/C2とする。 を用いて答え (1) 原子核に最も近づいたときのα線と原子核との間の距離をr[m]とする。無限遠を 基準として、このときの静電気力による位置エネルギーを表す式を, よ。 数値計算はしなくてよい。 9.0×10g× (2) 〔m〕はいくらか。 3,2 x 10-19 x 13 x 10" n 3.2×10 金の原子核 9.0x13²x32x10²x²3x15 上

物理基礎の問題で、問の57が、答えが　(全て同じ速さになる)　なのですがよく分かりません。よろしくお願いします!

り子や、なめらかな面をすべる小球を用いた実験により、力学的エ ネルギー保存則が成りたっているか確認してみよう。 実験 10 図のように, 水平面からある高さの点P から小球を同じ速さで、 3つの向き (① 斜め上方, ② 水平, ③ 真下)にそれぞれ投 げる。 小球が水平面に到達したときの速さ の大小を比較せよ。 空気の抵抗は無視でき るものとする。 P すべて同じ速さになる 実験 10 力学的エネルギー保存則 小球を静かに振らせる。 初