物質波ド?ブロイ波 ドブロイ波長と光子の運動量の式は別物

物質波ド?ブロイ波 ドブロイ波長と光子の運動量の式は別物。光子の運動量。ドブロイ波長と光子の運動量の式は別物ですか また違うとしたらドブロイ波長はX線には当てはまらないことになりますが、、、 何かこの2つの間には違いがあるのでしょうか また、X線とは粒子のことなのでしょうか いまいちピンときません 化学第2第3回10月28日:授業ノート。また。一般相対性理論によれば。物質の質量とエネルギーの間には=2という
関係がある。とした後に。を運動量とすればどうも。ある本によれば。
ドブロイは光はに近いが有限の質量を持っていると考えていたふしがあるようで
ある。もっとも。ファインマンによれば。この理解不可能な実験がもたらす
よいこともあって。それは「電子も光子もとはちょっと違う話だけれど。最近
の量子力学応用例として「量子暗号」にちょっと触れようと言う気になった次第
だ。

物質波ド?ブロイ波。光子の運動量は = λ λ でありますが。あらゆる粒子においてもこの式は
成り立つと考えました。 上式を変形たとえばボールを加速させるには手で持っ
て投げればいいですが。電子は手でつかむことができないので。電圧を掛けて
加速させます。 陰極に静止し電子の電気量を – []。質量を []。陽極に
到達する直前の速さを [/]。運動量を [?/]。波長を λ [] とします。
つまりこれ

光子の運動量 p = h/λここからの類推で物質粒子の運動量 p = mv = h/λ → λ = h/mvと考えて、それが的中したわけです。X線は電磁波、すなわち光子です。では「ド?ブロイ波長λ=h/mv」の求め方を説明します。粒子は振動しながら進みます。ですから、その軌跡は波形です。粒子Aの質量をm[㎏]とします。静止した粒子Aの周波数fを求めます。光のエネルギーE=hfです。ですから、「振動のエネルギーE=プランク定数h×周波数f」です。粒子Aの静止エネルギーE=mc^2です。mc^2=hfなので粒子Aの周波数f=mc^2/h[Hz]です。静止した粒子Aは、1秒間にmc^2/h回振動します。しかし、この振動は様々な方向を向いているので、それらは打消し合い粒子全体は振動しません。粒子Aがv[m/s]で移動すると、その静止エネルギーmc^2の内v^2/c^2が光の運動エネルギーに換わります。※ 電子は、光を吸収し速度を上げます。このことから、移動する電子は光の運動エネルギーを含むことが分かります。※ 振動が様々な方向を向くと、全体は様々な方向へ向かおうとし、それらが打ち消し合い静止します。振動の方向が揃うと、全体はその方向へ向かおうとします。そして、振動が揃うので全体が振動します。※ 粒子Aの速度がc[m/秒]になると、静止エネルギーmc^2が全て光の運動エネルギーになります。即ち、m[㎏]の静止質量はmc^2[J]の運動エネルギーに変換するので「E=mc^2」です。ですからv[m/s]で移動する粒子Aが含む光のエネルギーE=mc^2×v^2/c^2= ①mv^2[J]です。残りの②m1- v^2/c^2[㎏]の質量は、その振動が様々な方向を向くため振動は打ち消し合い、振動しない粒子として現れます。②の粒子を、①のエネルギーの光が前に進めます。光①の波は揃っており、全体が波として現れます。したがって、粒子②は光①の波に乗り前に進みます。故に、粒子②が1回上下するのに要する時間は、光①の波が1回上下するのに要する時間と同じです。では、光①が1回振動するのに要する時間を求めましょう。mv^2=hfなので光①の周波数f=mv^2/h[Hz]です。∴光①が1回振動するのに要する時間t=h/mv^2[s]です。粒子②の速度はv[m/s]なので粒子②が1回振動する間に進む距離波長λ= h/mv^2×v=h/mvです。これで「ド?ブロイ波長λ= h/mv」が求まりました。粒子Aの静止エネルギーE=mc^2の全てが、光の運動エネルギーE’に換わると変換された光のエネルギーE=mc^2×c^2/c^2= ③mc^2[J]です。mc^2=hfなので光③の周波数f=mc^2/h[Hz]です。∴光③が1回振動するのに要する時間t=h/mc^2[s]です。光③の速度はc[m/s]なので光③が1回振動する間に進む距離波長λ= h/mc^2×c=h/mcです。これで「コンプトン波長λ= h/mc」が求まりました。このように、ド?ブロイ波長は物質の粒子の波長です。光の波長はコンプトン波長と同じとなります。別物ですねE=hf=pcここまでは、電磁気学と量子仮説で導かれます。光子の運動量は、p=hf/c、です。これに光の波動w=fλ、にも質量があると定義をしなおすと、p=hf/c=mw=mfλ、h/mc=λ、のコンプトン波長になります。コンプトン波長コンプトンはちょう、英: Compton wavelengthとは、粒子の質量を長さとして表した物理定数である.もっというと、物質の運動はv、物体が、時とともに空間的位置を変えること。物理学における運動については「運動 物理学」を参照.一方、波動は、波動はどう、英語:waveとは、単に波とも呼ばれ、同じようなパターンが空間を伝播する現象のことである。その直交する運動vと波動wを合わせると、不変速度である光速度cになります。c^2=v^2+w^2


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