qO456

次の文章中の空欄に入れる式と語句の組合せとして最も適当なものを、下の①~⑧のうちから一つ選べ。

X線は、波動性とともに粒子性をもつ。粒子性を示す一例としてコンプトン効果(コンプトン散乱)があげられる。図2に示すように、波長 \(λ\) の入射X線の光子が、静止した電子と衝突し、散乱されることを考えよう。散乱X線の波長を \(λ'\) とすると、その光子の運動量は、エネルギーはである。入射X線のエネルギーの一部が電子に与えられるため、波長 \(λ'\) は波長 \(λ\) と比べて。ただし、光の速さを \(c\)、プランク定数を \(h\) とする。

図 2
\(\large\frac{h}{λ'}\) \(\large\frac{λ'}{hc}\) 長くなる
\(\large\frac{h}{λ'}\) \(\large\frac{λ'}{hc}\) 短くなる
\(\large\frac{h}{λ'}\) \(\large\frac{hc}{λ'}\) 長くなる
\(\large\frac{h}{λ'}\) \(\large\frac{hc}{λ'}\) 短くなる
\(hλ'\) \(\large\frac{λ'}{hc}\) 長くなる
\(hλ'\) \(\large\frac{λ'}{hc}\) 短くなる
\(hλ'\) \(\large\frac{hc}{λ'}\) 長くなる
\(hλ'\) \(\large\frac{hc}{λ'}\) 短くなる

#センター16追試物理

光子のエネルギーと運動量』で説明したとおり、光子のエネルギーは

  \(E = \large\frac{hc}{λ}\)

で、光子の運動量は

  \(p = \large\frac{h}{λ}\)

で、いまは \(λ\) が \(λ'\) なので

   \(E = \large\frac{hc}{λ'}\)

   \(p = \large\frac{h}{λ'}\)

です。

入射X線のエネルギーの一部が電子に与えられるため、散乱X線のエネルギーはその分小さくなるわけですが、エネルギーというのは

  \(E = \large\frac{hc}{λ}\)

と表されるわけなので分子の \(λ\) は 大きくなります

答えはです。