第70回 午前 問71
2つ選ぶ光子について正しいのはどれか。2つ選べ。
- 1真空中の速度は一定である。
- 2Fermi(フェルミ)粒子である。
- 3静止エネルギーは 0.511 MeV である。
- 4運動量は de Broglie(ド・ブロイ)波長に比例する。
- 5エネルギーは Planck(プランク)定数と振動数の積である。
正答: 1・5
光子は真空中を常に光速cで進み、その速度は観測系によらず一定である。またエネルギーはPlanck定数hと振動数νの積E=hνで与えられる。光子はスピン1のBose粒子であり静止質量を持たないため静止エネルギーは0であり、運動量はde Broglie波長に反比例する。
- 1. 【正答】 正しい記述:真空中の速度は一定である。光子は真空中を常に光速で伝播する。
- 2. 誤った記述:Fermi粒子である。光子はスピン1のBose粒子であり、Fermi粒子(フェルミオン)ではない。
- 3. 誤った記述:静止エネルギーは0.511 MeVである。0.511 MeVは電子の静止エネルギーであり、光子は静止質量を持たないため静止エネルギーは0である。
- 4. 誤った記述:運動量はde Broglie波長に比例する。運動量p=h/λでありde Broglie波長には反比例する。
- 5. 【正答】 正しい記述:エネルギーはPlanck定数と振動数の積である。E=hνの関係が成り立つ。
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