物理

原子

電子・光・原子核というミクロな世界を扱う、物理の最先端に近い単元です。

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この単元のトピック一覧

• 光電効果 光は波動性だけでなく粒子性も持ちます。光を粒子(光子)の集まりと考える光量子仮説と、それによって説明される光電効果の仕組みを学びます。
• 粒子の波動性(ド・ブロイ波) 光電効果によって光の粒子性がわかったのとは逆に、電子などの粒子にも波としての性質があることを学びます。物質波(ド・ブロイ波)の波長を求める式を扱います。
• 原子の構造と水素原子模型 原子は原子核とそのまわりを回る電子からできています。電子が波としての性質を持つことから導かれるボーアの量子条件と、水素原子のエネルギー準位の考え方を学びます。
• 原子核の構成と結合エネルギー 原子核は陽子と中性子からできています。原子核をばらばらの粒子に分けるために必要なエネルギーである結合エネルギーと、質量とエネルギーが結びつくアインシュタインの関係式を学びます。
• 放射性崩壊と半減期 不安定な原子核が別の原子核に変わる放射性崩壊の種類と、崩壊がどれだけ進んだかを表す半減期の考え方、半減期を使った計算式を学びます。
• 核反応と核エネルギー 原子核どうしが分裂したり合体したりする核反応では、質量数と原子番号が保存されます。核分裂・核融合で質量の一部がエネルギーに変わる仕組みを学びます。