４／９　授業

授業担当紹介

成澤　孝敏 （研究設備センター）東６号館１階１１３室

mail : narisawa@pc.uec.ac.jp

授業のホームページ

http://cryo1.pc.uec.ac.jp/qc/

授業の進め方

教科書に沿って進めるが必ずしも教科書通りではない。授業に必要な図や表はホームページを使う。またお知らせ、宿題、宿題の解答例もホームページに示す。

成績の評価

宿題　毎回提出された作品を点検評価する（約２５％）

試験　中間試験（約３５％）、期末試験（約４０％）の両方の得点を個別に評価する

上記３点のいずれか１つでも基準に満たない場合は不合格となる

再試験は7,8月中に行う（お知らせ参照）

　

　

　

１章　量子論の夜明け　　　　　　　　PDFファイル　lesson1.pdf

１．１　黒体輻射　black body radiation

　レイリー - ジーンズの法則

　　　　　（1.1）

　　　　　　　　　　　ボルツマン定数

１．２　黒体輻射に対するプランクの分布則

　　　　（1.2）

　　　　　　　　　　　　プランク定数

図１．１　黒体輻射強度のスペクトル分布の振動数依存性

　　プランクの分布則の波長依存性

　　　を微分して　　これらを（1.2）に代入

　　　　（1.3）

図１．２　黒体輻射強度のスペクトル分布の波長依存性

　

　　ウイーンの変位則

　　　　　　（1.4）

（1.4）は（1.3）の極値を Newton 法 で数値計算する事で求められる

太陽の輻射分布

１．３　光電効果

　　　　　　　（1.6）

　　

図１．４　金属ナトリウムの光電効果のプロット

λ／ｎｍ

100

200

300

400

500

KE / eV

10.1

3.94

1.88

0.842

0.222

KE / 10 -19 J

16.2

6.31

3.01

1.35

0.355

ν / 10 14 Hz

30.0

15.0

9.99

7.49

6.00

最小二乗法　最小二乗法.pdf

１．４　水素原子のスペクトル

　　輝線スペクトル　可視部　バルマーの式

　　　　（1.9）

　

水素原子の発光スペクトル　バルマー系列（紫外〜可視）

　

　　系列限界

１．５　リュドベリの式

　　　　（1.10）

　　リュドベリ定数

　　　　　（1.11）

宿題１　　　　　　　　提出期限　４月１６日

問１．黒体輻射においてプランクの分布則（1.2）は振動数νが小さい時および振動数が大きい時それぞれどのような近似式で表せるか。

問２．授業で導いたウイーンの変位則を初期値 x0 = 4.1 として近似解を求めよ（途中の計算も示すこと）。得られた結果を用いて地球（300 K）、太陽（5800 K）、シリウス（11000 K）の輻射分布が最大になる波長を求めよ。

問３．ライマン、バルマー、パッシェン、ブラケット各系列の最も長波長の輝線及び系列限界の波長と波数とを求めよ。

解答例１

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