高校物理

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5分でわかる!固有(特性)X線

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5分でわかる!固有(特性)X線

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この動画の要点まとめ

ポイント

固有(特性)X 線

高校物理 原子10 ポイント2 全部 空欄埋める

これでわかる!
ポイントの解説授業
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X線のグラフはλ0で最小値を取り、連続的に変化する部分 連続X線 と、するどい山を持つ 固有X線(特性X線) が発生します。

高校物理 原子10 ポイント2 右側の図

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λ1やλ2のような波長をもつX線が 固有X線 ですね。ここでは 固有X線 について解説しましょう。

ターゲットを構成する原子の軌道電子に注目

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一体どのようにして固有X線は生まれるのでしょうか。注目したいのは、X線を発生させる装置の中にある斜めにカットされた金属、ターゲットです。

高校物理 原子10 ポイント1 左の図

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ターゲットを構成する物質をミクロの視点で見ると、原子核があり、そのまわりを軌道電子が回っています。フィラメントから放出され加速した電子が、軌道の一番内側を回っている電子を弾き飛ばしたとしましょう。すると空席が生まれ、外側を回っている軌道電子、つまり、よりエネルギー準位の高い電子がその空席を埋めようとします。これはエネルギーがより低い方が安定するからです。

原子10 ポイント2 左側の図

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電子が高いエネルギー準位Enから低いエネルギー準位En'へ移動すると、En-En'をエネルギーとする 光子が放出 されますね。

固有X線の波長が飛び飛びの理由

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エネルギー準位の差が光子の持つエネルギーに変わるということは、ν=c/λの関係から放出される光子の波長もエネルギー準位の差で決まります。エネルギー準位は飛び飛びの値をとるため、固有X線の波長も飛び飛びの値をとるのです。

高校物理 原子10 ポイント2 右側の図

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なぜ、固有X線が特定の値をとるのか、その理由をしっかり押さえておきましょう。

高校物理 原子10 ポイント2 クマさんのまとめ 空欄埋める

Suzuki

この授業の先生

鈴木 誠治 先生

知識ゼロからでもわかるようにと、イラストや図をふんだんに使い、難解な物理を徹底的にわかりやすく解きほぐして伝える。

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