原子物理

原子物理

原子物理の入口の内容です！特に新しい公式は出てきません，力学や電磁気学で学習した内容を踏まえて考えればスムーズに理解できるはず！

原子物理っぽい内容が始まります！「これまでの知識から考えられる結果」と「実際に実験から得られる結果」の溝を埋めていきます！

実験装置を用いて様々なパラメータを変化させていき，光電効果について考えていきます。「何を変化させると何が起こるのか，それはどうしてか」という理屈をしっかりと理解しましょう！

「こう考えれば光電効果は説明できる！」というまとめです。自分の言葉で全てイチから説明できることが重要！公式の暗記だけで終わらせることがないように！

光電効果で「光子」の考え方を学びました。光を「粒子」として考えられるのであれば，光と電子の「衝突」といった現象も考えられるはず！このことを踏まえてコンプトン効果を見ていきます！

光を「光子」という粒子のように考えられるなら，電子のような小さい粒子も「波」として考えることができるのでは？というあまりにもぶっ飛んだ考えを紹介！

がらっと内容が変わります！化学を学習している人はすでに知っている「水素原子」について考えていきます。目に見えない世界，やはり実験との整合性が重要です！

ラザフォードモデルに「量子条件」と「振動数条件」を付け加えることで実験結果を説明することに成功したボーアさん。そんな2つの条件について確認していきます！

日常生活でも身近に感じることの多い $ \boldrm{X}$ 線。金属に電子線をぶつけると放出されることが知られているのですが，2種類の $ \boldrm{X}$ 線があります。それぞれの発生原理を理解しましょう！

$ \boldrm{X}$ 線も電磁波ですので干渉します。しかし，波動の単元で扱った光波の干渉とはスケールが違いすぎることに注意！結晶の格子定数を測定する際などに有用なブラッグの条件について確認します！

物理基礎で学習した原子核について補足です！新しい $\punit{u}$ という単位が登場します。扱いに慣れておきましょう！

放射線については物理基礎ですでに学習しましたが，それらの放射線が放出される「放射壊変」という現象についてみていきます。「暗記する」というよりも，それぞれの反応を「理解」して，その場で反応式をすぐかけるように！

原子核は放射壊変によって種類が変わることを学習しました。どの程度の時間で崩壊するのか，一定の時間が経過するとどのくらいの原子核が残るのか，といったところを考えていきます！

$ E=mc^2$ という式，一度は目にしたことがあるのではないでしょうか…？この式，「質量はエネルギーだよ！」というとんでもないことを言っているんです！またまたぶっ飛んだお話…！！

一般的な原子核反応に加え，核分裂，核融合についても触れます！原子力発電は核分裂を利用しているわけですが，その仕組みもよくわかるはず！

最後に，素粒子の世界をご紹介！全部覚える必要はありません！「そんなすごい世界があるのかぁ，ふ〜ん！」くらいの気持ちで世界観を味わってください！

2026年7月10日