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ラザフォード散乱

索引 ラザフォード散乱

ラザフォード散乱(ラザフォードさんらん、Rutherford scattering)とは、クーロン相互作用による荷電粒子間のを言う。1911年、アーネスト・ラザフォードにより説明された物理現象であり、ボーア模型の先駆けとなったラザフォードの惑星型原子模型の発展につながった。現在では、ラザフォード後方散乱分光という元素組成分析手法に利用されている。ラザフォード散乱は、静電気力(クーロン力)のみに依存し、粒子間の最接近距離はクーロンポテンシャルのみにより決定されるため、初めはクーロン散乱と呼ばれた。古典的なアルファ粒子の金原子核によるラザフォード散乱においては、散乱された後の粒子の持つエネルギーと速度が散乱前と変わらないので、「弾性散乱」の例といえる。.

51 関係: 原子核反応断面積双曲線中心力二体問題位置エネルギーハンス・ガイガーラザフォードの原子模型ラザフォード後方散乱分光ロンドンボーアの原子模型ブドウパンモデルビネ方程式テイラーアンドフランシスアルファ粒子アーネスト・ラザフォードアビンドン=オン=テムズガイガー=マースデンの実験クーロンの法則ジョゼフ・ジョン・トムソンサンフランシスコ円錐曲線元素分析王立協会物理学運動エネルギー荷電粒子非弾性衝突非弾性散乱静電気衝突径数質量質量数重心離心率電位電荷速度逆2乗の法則陽子Portable Document Format換算質量水素深部非弾性散乱日本物理学会散乱1908年1910年1911年...1913年 インデックスを展開 (1 もっと) »

原子核

原子核(げんしかく、atomic nucleus)は、単に核(かく、nucleus)ともいい、電子と共に原子を構成している。原子の中心に位置する核子の塊であり、正の電荷を帯びている。核子は、基本的には陽子と中性子から成っているが、通常の水素原子(軽水素)のみ、陽子1個だけである。陽子と中性子の個数、すなわち質量数によって原子核の種類(核種)が決まる。 原子核の質量を半経験的に説明する、ヴァイツゼッカー=ベーテの質量公式(原子核質量公式、他により改良された公式が存在する)がある。.

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反応断面積

原子核物理学における反応断面積(はんのうだんめんせき、reaction cross-section)または単に断面積とは、核反応を起こす割合を表す尺度を言う。 吸収に対する吸収断面積、散乱に対する散乱断面積とそれぞれの核反応に対してその断面積が定義される。.

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双曲線

双曲線(そうきょくせん、hyperbola)とは、2次元ユークリッド空間 R2 上で定義され、ある2点 P, Q からの距離の差が一定であるような曲線の総称である。この P, Q は焦点と呼ばれる。双曲線は、次の陰関数曲線の直交変換によって決定することができる。 この場合、焦点の座標は と書ける。このとき、2焦点から曲線への距離の差は 2a となる。また、双曲線には2つの漸近線が存在しており、 である。漸近線が直交している、すなわち a.

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中心力

中心力(ちゅうしんりょく、central force)は古典力学において、大きさは原点と物体の距離rにのみ依存し、方向は原点と物体を結ぶ線に沿っている力である 。 ここで\boldsymbolは力、\boldsymbolは位置ベクトル、|\boldsymbol|はその長さ、\hat.

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二体問題

二体問題(にたいもんだい、Two-body problem)は、古典力学において互いに相互作用を及ぼす2つの点の動きを扱う問題と定義できる。身近な例としては、惑星の周りを回る衛星、恒星の周りを回る惑星、の周りを回る連星や、原子核の周りを回る古典的な電子などである。 全ての二体問題は、独立した一体問題に帰着させて解くことができる。しかし、三体問題やそれ以上の多体問題は、特別な場合を除いて解くことはできない。 400px 200px.

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位置エネルギー

位置エネルギー(いちエネルギー)とは、物体が「ある位置」にあることで物体にたくわえられるエネルギーのこと。力学でのポテンシャルエネルギー(ポテンシャルエナジー、英:potential energy)と同義であり、主に教育の分野でエネルギーの概念を「高さ」や「バネの伸び」などと結び付けて説明するために導入される用語である。 位置エネルギーが高い状態ほど、不安定で、動き出そうとする性質を秘めているといえる。力との関係や数学的な詳細についてはポテンシャルに回し、この項目では具体的な例を挙げて説明する。.

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ハンス・ガイガー

ハンス・ガイガー(Johannes (Hans) Wilhelm Geiger, 1882年9月30日 - 1945年9月24日)はドイツの物理学者である。放射線量を測定するガイガー=ミュラー計数管の発明や、原子核の発見につながったガイガー・マースデンの実験、α線の飛程と半減期との関係を示したガイガー・ヌッタルの法則の提唱で知られる。 現在のラインラント=プファルツ州ノイシュタット・アン・デア・ヴァインシュトラーセに生まれた。父親はインド学者でエアランゲン大学の教授のヴィルヘルム・ガイガーである。 1902年からエアランゲン大学で物理学と数学を学び、1906年に博士号を得た。1907年からマンチェスター大学のアーネスト・ラザフォードのもとで働き、1909年でガイガー・マースデンの実験を行った。1911年にガイガー・ヌッタルの法則を定式化し、原子の構造を明らかにした実験を行った。1912年にベルリンののリーダーとなり、1925年クリスティアン・アルブレヒト大学キールの教授となった。1928年に、ヴァルター・ミュラーとガイガー=ミュラー計数管を開発した。ガイガーはナチス政権下で、テュービンゲン大学とベルリン大学の教授職を得たので、ナチスとの関係が問題にされるが、ガイガーは1945年の彼の死まで、政治的な発言の記録は残っていない。 1929年にヒューズ・メダルを受賞した。ポツダムにて没。 Category:ドイツの物理学者 Category:フンボルト大学ベルリンの教員 Category:エバーハルト・カール大学テュービンゲンの教員 Category:クリスティアン・アルブレヒト大学キールの教員 Category:1882年生 Category:1945年没.

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ラザフォードの原子模型

ラザフォードの原子模型は、アーネスト・ラザフォードが提案した原子の内部構造に関する原子模型。惑星モデルとも。ラザフォードは1909年に有名なガイガー=マースデンの実験を指揮し、1911年にこの原子模型を発表。J・J・トムソンの「ブドウパンモデル」が正しくないと示唆した。実験結果に基づき、従来よりも小さな中心核(すなわち原子核)に原子量の大部分と電荷が集中しているとした原子模型である。 ラザフォードの原子模型では、原子内での電子構造については何も進展していなかった。その点についてラザフォードは単に、太陽の周りを回る惑星のように多数の小さな電子が中心核の周囲を回っているか、土星の輪のように回っているという従来からあった原子模型について言及しているだけである。しかし、より小さな中心核に質量のほとんどが集中しているとしたことで太陽系との類似点が大きくなり、従来よりも太陽と惑星の比喩が的確となった。.

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ラザフォード後方散乱分光

ラザフォード後方散乱分光(Rutherford backscattering spectrometry、RBS)とは、物質に高速のイオンを照射し、後方散乱したイオンのエネルギーと個数を測定することで元素分析をする表面分析手法。.

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ロンドン

ンドン(London )はグレートブリテンおよび北アイルランド連合王国およびこれを構成するイングランドの首都。イギリスやヨーロッパ域内で最大の都市圏を形成している。ロンドンはテムズ川河畔に位置し、2,000年前のローマ帝国によるロンディニウム創建が都市の起源である。ロンディニウム当時の街の中心部は、現在のシティ・オブ・ロンドン(シティ)に当たる地域にあった。シティの市街壁内の面積は約1平方マイルあり、中世以来その範囲はほぼ変わっていない。少なくとも19世紀以降、「ロンドン」の名称はシティの市街壁を越えて開発が進んだシティ周辺地域をも含めて用いられている。ロンドンは市街地の大部分はコナベーションにより形成されている 。ロンドンを管轄するリージョンであるグレーター・ロンドンでは、選挙で選出されたロンドン市長とロンドン議会により統治が行われている。 ロンドンは屈指の世界都市として、芸術、商業、教育、娯楽、ファッション、金融、ヘルスケア、メディア、専門サービス、調査開発、観光、交通といった広範囲にわたる分野において強い影響力がある。また、ニューヨークと並び世界をリードする金融センターでもあり、2009年時点の域内総生産は世界第5位で、欧州域内では最大である。世界的な文化の中心でもある。ロンドンは世界で最も来訪者の多い都市であり、単一の都市圏としては世界で最も航空旅客数が多い。欧州では最も高等教育機関が集積する都市であり、ロンドンには大学が43校ある。2012年のロンドンオリンピック開催に伴い、1908年、1948年に次ぐ3度目のオリンピック開催となり、同一都市としては史上最多となる。 ロンドンは文化的な多様性があり、300以上の言語が使われている。2011年3月時点のロンドンの公式の人口は817万4,100人であり、欧州の市域人口では最大で、イギリス国内の全人口の12.7%を占めている。グレーター・ロンドンの都市的地域は、パリの都市的地域に次いで欧州域内で第2位となる8,278,251人の人口を有し、ロンドンの都市圏の人口は1200万人から1400万人に達し、欧州域内では最大である。ロンドンは1831年から1925年にかけて、世界最大の人口を擁する都市であった。2012年にマスターカードが公表した統計によると、ロンドンは世界で最も外国人旅行者が訪れる都市である。 イギリスの首都とされているが、他国の多くの首都と同様、ロンドンの首都としての地位を明示した文書は存在しない。.

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ボーアの原子模型

ボーアの原子模型(ボーアのげんしもけい、Bohr's model)とは、ラザフォードの原子模型長岡半太郎の原子模型を発展させたものであるといわれる。のもつ物理学的矛盾を解消するために考案された原子模型である。この模型は、水素原子に関する実験結果を見事に説明し、量子力学の先駆け(前期量子論)となった。.

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ブドウパンモデル

原子のブドウパンモデルの模式図。トムソンの数理モデルでは、"corpuscles"(電子)が無作為ではなく回転する環にそって配置されている。 ブドウパンモデルまたはプラムプディングモデル(plum pudding model)とは、原子の内部構造に関する原子模型の一つ。J・J・トムソンが、(まだ原子核が発見されていなかった)1904年に発表したモデルが特に知られる。この模型では、正の電荷のスープの中に負の電荷を持った微粒子が散らばっていて、全体として電荷の均衡が保たれているとしている。ちょうどプラムの果実が負の電荷を持つ粒子で、それが正の電荷を持つ「プディング」に取り囲まれているようであることから「プラムプディングモデル」と名付けられた。日本では当時「プラム」も「プディング」もなじみがなかったため「ブドウパン」と訳された。 トムソンのモデルでは、電子は原子内で静止しているわけではなく、環状の軌道を描いて運動しているとされた。単純化のために、軌道は平面上の同心円環に限定されたヘリガ・カーオ「20世紀物理学史」 名古屋大学出版会。一例を挙げると、電子数37の原子では、4つの同心円環に内側から1、8、12、16個の電子が入る。円軌道を描く電子は電磁波を放射してエネルギーを失うが、電子数が増えるにつれて放射が劇的に減少するため、力学的にも放射的にも安定とされた(1904年当時、物質中の電子数は分かっておらず、水素原子にも数千個の電子がある可能性が考えられていた)。 それまでトムソンは原子が非物質的な渦巻で構成されているとする「星雲原子 (nebular atom)」仮説を提唱していた。ブドウパンモデルでは負の電荷を持つ微粒子が導入されたものの、正の電荷を担っているのが何なのかがわからず、相変わらず星雲のようなあやふやな定義に留まっていた。 トムソンのモデルは1904年から1910年までの時期でもっとも人気のあった原子モデルだった。その理由の一つとして、このモデルは、当時提唱されていた正の中心核をもつ原子模型と比較すると、安定性が高かった吉田伸夫「光の場、電子の海―量子場理論への道」 新潮社。例えば、中心核をもつモデルでは、軌道が乱れると徐々にエネルギーを失って核と電子が合体してしまうが、ブドウパンモデルでは軌道が崩れても周囲からエネルギーを吸収して再び安定軌道に戻ることができる。 1904年のトムソンのモデルは、1909年のガイガー=マースデンの実験で反証(ラザフォード散乱)が示され、1911年にアーネスト・ラザフォードがその解釈をする過程で否定された。すなわち、原子には非常に小さな核となる部分があり、そこに正の電荷が集中していることがわかった(金の場合、電子約100個に対応する正の電荷があることが判明した)。これによりラザフォードの原子模型が新たに提唱された。1913年、ヘンリー・モーズリーが原子核の電荷と原子番号が非常に近いことを示し、Antonius Van den Broek が原子番号は原子核の電荷と等しいということを示唆した。同年、ボーアの原子模型が提唱され、原子番号と等しい正の電荷を持つ原子核の周りをそれと同じ個数の電子が球状の軌道殻上で運動しているという原子模型が確立された。 トムソンの原子模型はイギリスの伝統的な菓子であるプラムプディングのようであることから、そのように名付けられた(トムソン本人の命名ではない)。トムソンの論文は1904年3月、学術雑誌 Philosophical Magazine に掲載された。トムソンは次のように記している。 トムソンの原子模型では、電子は正に帯電した球形の雲の中を動き、電子が大きな軌道を描くとその内側の正の電荷の量が大きくなるため、内側に引っ張られる力が強くなり、軌道が安定するとされている。また電子は環状の軌道を描いて運動しており、電子同士の相互作用でさらに軌道が安定するとされる。トムソンはいくつかの元素の既知の主要なスペクトル線をこの模型で説明しようとしたが、あまりうまくいかなかった。また、2次元平面上の電子の運動を、3次元へ拡張することは数学的に難しく実行できなかった。いずれにしてもトムソンのブドウパンモデル(および同じ1904年に長岡半太郎が提唱した土星型原子模型)は、後のボーアの原子模型へと至る重要な一歩だったと言える。 トムソンのモデルは、正電荷が連続的に広がっていることを除けば土星型モデルに似ており、ブドウパン(やプラムプディング)の語感から受ける、粒子が乱雑に分布している印象とは異なっているアルベルト・マルチネス「ニュートンのりんご、アインシュタインの神: 科学神話の虚実」 青土社。そのため「ブドウパン」や「プラムプディング」という呼び方は不適切と評されることもある。1900年頃に発表されたケルビン卿の原子モデルは、より右上図のようなブドウパン(やプラムプディング)に近いモデルである。.

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ビネ方程式

ビネ方程式(ビネほうていしき、Binet equation)は、が導出した方程式で、平面極座標系で表わされた軌道運動と、中心力を結びつける方程式である。中心力から軌道を導出する場合は、一般には二階常微分方程式となる。力の中心回りの周回運動となる場合は、一意解は存在しない。.

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テイラーアンドフランシス

テイラー・アンド・フランシス・グループ(Taylor & Francis Group)は、イギリスを本拠とするインフォーマ(Informa)社の一部門である学術書出版社である。本社はイギリスのオックスフォード。イギリスの他、アメリカ合衆国、オーストラリア、シンガポール、中国、日本、マレーシア、スイス、インド、南アフリカの世界各国にオフィスを持つ。 同社は1852年、リチャード・テイラーの出版業に、化学者ウィリアム・フランシスが加わり、設立された。 1936年に有限責任株式会社化、1998年にロンドン証券取引所上場、2004年にはインフォーマと合併。合併以降同社は、インフォーマの学術出版部門として運営されている。 Taylor & Francis Groupは、毎年約2400の学術誌、7000タイトル以上の書籍を新刊し、約13万の既刊書を有する。.

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アルファ粒子

フレミング左手の法則 ベータ線の実態である電子やガンマ線と異なり、ヘリウム4の原子核であるアルファ粒子は一枚の紙すら通過できない。 原子核がアルファ崩壊してアルファ粒子を放出している アルファ粒子(アルファりゅうし、α粒子、alpha particle)は、高い運動エネルギーを持つヘリウム4の原子核である。陽子2個と中性子2個からなる。放射線の一種のアルファ線(α線、alpha ray)は、アルファ粒子の流れである。 固有の粒子記号は持たず、ヘリウム4の2価陽イオンとして (より厳密には )と表される。.

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アーネスト・ラザフォード

初代ネルソンのラザフォード男爵アーネスト・ラザフォード(Ernest Rutherford, 1st Baron Rutherford of Nelson, OM, FRS, 1871年8月30日 - 1937年10月19日)は、ニュージーランド出身、イギリスで活躍した物理学者、化学者。 マイケル・ファラデーと並び称される実験物理学の大家である。α線とβ線の発見、ラザフォード散乱による原子核の発見、原子核の人工変換などの業績により「原子物理学の父」と呼ばれる。 1908年にノーベル化学賞を受賞。ラザフォード指導の下、チャドウィックが中性子を発見、コッククロフトとウォルトンが加速器を使った元素変換の研究、エドワード・アップルトンが電離層の研究でノーベル賞を受賞している。後にラザホージウムと元素名にも彼は名を残している。.

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アビンドン=オン=テムズ

アビンドン=オン=テムズ (Abingdon-on-Thames) は、イギリス、イングランドのオックスフォード州ヴェール・オヴ・ホワイト・ホース(州南西部)のタウンで行政教区である。かつてはバークシャーに属していた。 人口3万6000人。ブリテン島で最も古いと主張する現存する町のひとつである。 名門男子校アビンドン・スクールで知られる。1256年創立で、イギリスでも最も古いとされるパブリック・スクール(中学高校に相当)のひとつである。 1929年より1980年まで、イギリスのスポーツカーのブランドであるMGの主要生産工場が存在していた。.

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ガイガー=マースデンの実験

イガー=マースデンの実験 (ラザフォードの散乱実験とも呼ばれる) は画期的な一連の実験であり、すべての原子には、正(プラス)に帯電しほとんどの質量が集中している原子核があることが発見された。このことは、アルファ粒子を金属箔に当てたときの散乱の様子から分かった。実験は1908年から1913年まで、マンチェスター大学の物理学研究室でアーネスト・ラザフォードの指導の下でハンス・ガイガーとによって行われた。.

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クーロンの法則

ーロンの法則(クーロンのほうそく、Coulomb's law)とは、荷電粒子間に働く反発し、または引き合う力がそれぞれの電荷の積に比例し、距離の2乗に反比例すること(逆2乗の法則)を示した電磁気学の基本法則。 ヘンリー・キャヴェンディッシュにより1773年に実験的に確かめられ、シャルル・ド・クーロンが1785年に法則として再発見した。磁荷に関しても同様の現象が成り立ち、これもクーロンの法則と呼ばれる。一般的にクーロンの法則と言えば、通常前者の荷電粒子間の相互作用を指す。クーロンの法則は、マクスウェルの方程式から導くことができる。 また、導体表面上の電場はその場所の電荷密度に比例するという法則も「クーロンの法則」と呼ばれる。こちらは「クーロンの電荷分布の法則」といい区別する。.

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ジョゼフ・ジョン・トムソン

ー・ジョゼフ・ジョン・トムソン(Sir Joseph John Thomson, 1856年12月18日-1940年8月30日)は、イギリスの物理学者。しばしばJ.

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サンフランシスコ

ンフランシスコ市郡(City and County of San Francisco、通称: San Francisco)は、アメリカ合衆国西海岸にあるカリフォルニア州の北部に位置する都市。.

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円錐曲線

円錐曲線(えんすいきょくせん、conic curve, conic section; 円錐断面)とは、円錐面を任意の平面で切断したときの断面としてえられる曲線群の総称である。.

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元素分析

元素分析(げんそぶんせき)は、化学物質を構成する元素の種類と構成比率を決定する手法のことをいう。 化学物質はすべて元素からできているので、構成する元素の種類と量を決定することはきわめて重要である。 元素分析には様々な方法が存在するが、有機合成の分野では以下に記す燃焼法(燃焼分析)を指すのが一般的である。また、無機化合物には、主にICP、ESCA、SIMS、EPMAなどの手法が用いられる。.

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王立協会

イヤル・ソサイエティ(Royal Society)は、現存する最も古い科学学会。1660年に国王チャールズ2世の勅許を得て設立された。正式名称は"The President, Council, and Fellows of the Royal Society of London for Improving Natural Knowledge"(自然知識を促進するためのロンドン王立協会)。日本語訳ではロンドン王立協会(-おうりつきょうかい)、王立学会(おうりつがっかい)など。 この会は任意団体ではあるが、イギリスの事実上の学士院(アカデミー)としてイギリスにおける科学者の団体の頂点にあたる。また、科学審議会(Science Council)の一翼をになうことによって、イギリスの科学の運営および行政にも大いに影響をもっている。1782年創立の王立アイルランドアカデミーと密接な関係があり、1783年創立のエジンバラ王立協会とは関係が薄い。.

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物理学

物理学(ぶつりがく, )は、自然科学の一分野である。自然界に見られる現象には、人間の恣意的な解釈に依らない普遍的な法則があると考え、自然界の現象とその性質を、物質とその間に働く相互作用によって理解すること(力学的理解)、および物質をより基本的な要素に還元して理解すること(原子論的理解)を目的とする。化学、生物学、地学などほかの自然科学に比べ数学との親和性が非常に強い。 古代ギリシアの自然学 にその源があり, という言葉も、元々は自然についての一般的な知識の追求を意味しており、天体現象から生物現象までを含む幅広い概念だった。現在の物理現象のみを追求する として自然哲学から独立した意味を持つようになったのは19世紀からである。 物理学の古典的な研究分野は、物体の運動、光と色彩、音響、電気と磁気、熱、波動、天体の諸現象(物理現象)である。.

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運動エネルギー

運動エネルギー(うんどうエネルギー、)は、物体の運動に伴うエネルギーである。物体の速度を変化させる際に必要な仕事である。英語の は、「運動」を意味するギリシア語の (kinesis)に由来する。この用語は1850年頃ウィリアム・トムソンによって初めて用いられた。.

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荷電粒子

荷電粒子(かでんりゅうし)とは、電荷を帯びた粒子のこと。通常は、イオン化した原子や、電荷を持った素粒子のことである。 核崩壊によって生じるアルファ線(ヘリウムの原子核)やベータ線(電子)は、荷電粒子から成る放射線である。質量の小さな粒子が電荷を帯びると、電場によって正と負の電荷が引き合ったり、反対に正と正、負と負が反発しあったりするクーロン力を受けたり、また磁場中でこういった粒子が運動することで進行方向とは直角方向に生じる力を受けたりする。これら2つの力をまとめてローレンツ力というが、磁場によって生じる力のほうが大きい場合には電界による力を無視して、磁場の力だけをローレンツ力と言うことがある。これはローレンツ力の定義式にある電界の項をゼロとおき(電界の影響が小さいため無視する)、磁場の影響だけを計算した結果で、近似である。詳しくはローレンツ力を参照。.

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非弾性衝突

気抵抗を無視すると、弾む高さの自乗根は一回ごとに一定比率で低くなっていき、この比率をボールと床の反発係数と呼ぶ。 非弾性衝突(ひだんせいしょうとつ )とは、とは対照的に、内部摩擦のために運動エネルギーが保存しない衝突である。 巨視的な物体の衝突の場合、運動エネルギーは原子の振動エネルギーとして熱に変わったり、物体を変形させたりする。 気体分子や液体分子が完全弾性衝突であることは少く、運動エネルギーは衝突ごとに並進運動と内部自由度との間での交換が起こる。任意の瞬間において、衝突の(ゆらぎはあれど)半分は非弾性(衝突した粒子対は衝突前よりも運動エネルギーが減る)衝突であり、もう半分は「超弾性」(衝突前よりも運動エネルギーが増える)衝突である。全体を平均すれば、分子衝突は弾性衝突だといえる。 非弾性衝突では運動エネルギーは保存しないが、運動量保存則は成り立つ。単純な問題では、運動エネルギーの保存はブロックが最大角まで振れた場合にのみ成り立つ。 原子核物理学における衝突では、入射粒子が標的核を励起もしくは破砕した場合に非弾性衝突となる。深部非弾性散乱法はラザフォード散乱により原子の構造が調査されたのと大筋同じ方法で原子核内部を調査する方法である。陽子に対するこのような実験は1960年代後半にSLACにおいて高エネルギー電子を用いて行われた。ラザフォード散乱と同様、陽子による電子の深部非弾性散乱でもほとんどの入射電子は相互作用することなく素通りし、跳ね返される粒子は極一部である。これは陽子内の電荷が小さな塊に凝集していることを示しており、ラザフォードが原子内の正電荷が原子核に凝集していることを示したことを思い起こさせる。しかし、陽子の場合は一つではなく三つに分かれた電荷の凝集(クォーク)を示唆する証拠が得られた。.

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非弾性散乱

非弾性散乱(ひだんせいさんらん)とは、入射粒子のエネルギーが保存されないような散乱過程のこと。.

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静電気

静電気(せいでんき、static electricity)とは、静止した電荷によって引き起こされる物理現象のこと。.

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衝突径数

衝突径数(しょうとつけいすう、impact parameter)とは、ある粒子が標的の粒子に向かって進むときに、粒子間に力が働かないとした場合の最近接距離のことである。しばしば「衝突係数」と誤記される。慣習的に記号"b"が使われる。原子物理学などで散乱問題を扱うときの基本的な量である。 2つの粒子間の相互作用が中心力の場合、系の角運動量は、無限遠での粒子間の相対速度、換算質量、衝突径数の積で与えられ、角運動量保存則によってその値は不変となる。 粒子間相互作用の生じる距離が、入射粒子のド・ブロイ波長より十分長い場合(すなわち、相互作用距離が長い、もしくは運動量が大きい場合)、粒子の運動を古典力学的に扱うことができる。例えばある衝突径数bで、2つの原子もしくはイオンが特定の反応を起こす確率をP(b)と定義すると、反応断面積σは次のように書ける。 \sigma.

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質量

質量(しつりょう、massa、μᾶζα、Masse、mass)とは、物体の動かしにくさの度合いを表す量のこと。.

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質量数

質量数(しつりょうすう、mass number)は、原子核を構成する陽子と中性子の数を合わせたものを言う長倉三郎ほか編、『』、岩波書店、1998年、項目「質量数」より。ISBN 4-00-080090-6。通常、Aで表す。 同位体や核種を区別するときに用いられることが多い。元素記号の左肩に示す。たとえば、質量数12の炭素の場合は、 と表す。 同じ原子番号であるが質量数(すなわち中性子数)が異なる原子は同位体である。これに対して同じ質量数であるが原子番号(すなわち陽子数)が異なる原子を同重体、中性子数が同じであるが原子番号が異なるものを同中性子体(同調体)という。 質量数は原子核自体の質量とは別物である為、実際の数値はほとんど変わらないもののごく僅か異なる。実際の計算では質量数を質量として用いる事も多い。核子一つ一つの質量と電子の質量の総和より、実際の原子の質量の方が僅かに少なくこの差が質量欠損である。 またある中性原子の質量を原子質量単位を用いて表した質量をM、質量数をAとしたとき、その差の核子1個あたりの値 をパッキングフラクション(packing fraction)という。繰り返すがこれらは全て実際の質量とはほとんど等しいが正確には僅かに異なる。.

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重心

重心(じゅうしん、center of gravity)は、力学において、空間的広がりをもって質量が分布するような系において、その質量に対して他の物体から働く万有引力(重力)の合力の作用点である。重力が一様であれば、質量中心(しつりょうちゅうしん、center of mass)と同じであるためしばしば混同されており、本来は異なるのだが、当記事でも基本的には用語を混同したまま説明する(人工衛星の安定に関してなど、これらを区別して行う必要がある議論を除いて、一般にはほぼ100%混同されているためである)。 一様重力下で、質量分布も一様である(または図形の頂点に等質量が凝集している)ときの重心は幾何学的な意味での「重心」(幾何学的中心、)と一致する。より一般の状況における重心はの項を参照せよ。.

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自然金 金(きん、gold, aurum)は原子番号79の元素。第11族元素に属する金属元素。常温常圧下の単体では人類が古くから知る固体金属である。 元素記号Auは、ラテン語で金を意味する aurum に由来する。大和言葉で「こがね/くがね(黄金: 黄色い金属)」とも呼ばれる。。 見かけは光沢のある黄色すなわち金色に輝く。日本語では、金を「かね」と読めば通貨・貨幣・金銭と同義(お金)である。金属としての金は「黄金」(おうごん)とも呼ばれ、「黄金時代」は物事の全盛期の比喩表現として使われる。金の字を含む「金属」や「金物」(かなもの)は金属全体やそれを使った道具の総称でもある。 金属としては重く、軟らかく、可鍛性がある。展性と延性に富み、非常に薄く延ばしたり、広げたりすることができる。同族の銅と銀が比較的反応性に富むこととは対照的に、標準酸化還元電位に基くイオン化傾向は全金属中で最小であり、反応性が低い。熱水鉱床として生成され、そのまま採掘されるか、風化の結果生まれた金塊や沖積鉱床(砂金)として採集される。 これらの性質から、金は多くの時代と地域で貴金属として価値を認められてきた。化合物ではなく単体で産出されるため精錬の必要がなく、装飾品として人類に利用された最古の金属で、美術工芸品にも多く用いられた。銀や銅と共に交換・貨幣用金属の一つであり、現代に至るまで蓄財や投資の手段となったり、金貨として加工・使用されたりしている。ISO通貨コードでは XAU と表す。また、医療やエレクトロニクスなどの分野で利用されている。.

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離心率

離心率(りしんりつ)とは、円錐曲線(二次曲線)の特徴を示す数値のひとつである。.

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電位

電位(でんい、electric potential)は電気的なポテンシャルエネルギーに係る概念であり、 電磁気学とその応用分野である電気工学で用いられる。 点P における電位と点Q における電位の差は、P とQ の電位差 と呼ばれる。 電気工学では電位差は電圧 とも呼ばれる。 電位の単位にはV (ボルト)が用いられる。.

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電荷

電荷(でんか、electric charge)は、素粒子が持つ性質の一つである。電気量とも呼ぶ。電荷の量を電荷量という。電荷量のことを単に電荷と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼んだりすることもある。.

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速度

速度(そくど、velocity)は、単位時間当たりの物体の位置の変化量である。.

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逆2乗の法則

この図はどのように法則が適用されるかを表している。赤い線は発生源 S から放射される流束を表している。流束の線の数の合計は距離に対して一定であり、また源 S の強度に依存する。流束線の密度が大きいのは強い場であることを意味している。流束の密度は源からの距離の 2 乗に反比例する。それは球面の面積が半径の 2 乗に比例して増加するためである。それゆえ場の力の強さは、源からの距離の 2 乗に反比例する。 逆2乗の法則(ぎゃくにじょうのほうそく、inverse square law)とは、物理量の大きさがその発生源からの距離の 2 乗に反比例する、という法則である。逆 2 乗とは 2 乗の逆数のことであり、この法則はしばしば、ある物理量の大きさがその発生源からの距離の逆 2 乗に比例する、という形でも述べられる。逆2乗の法則はしばしば短縮して逆2乗則とも呼ばれる。 逆2乗の法則は冪乗則の一種であり、様々な物理現象の中に見出すことができる。以下の節では自然科学と物理学の歴史の中で特に重要な例について述べる。逆2乗の法則の発見により、物理学者は何らかの変化を認めたとき、その発生源と発生源との距離の関係を調べ、それらが逆2乗の法則に当てはまるかどうかに関心を持つようになった。 逆2乗の法則が成り立つこと、特に指数が 2 であることには、我々のいる空間が 3 次元であり等方的であることと密接に関係している。空間の各点で測定できる物理量について、それがある発生源から生じる流体のようなものと見なせる場合、発生源から偏りなく流出する物質からの類推により、発生源を囲む球面を通過する物質の量は、球面の大きさによらず一定であると考えることができる。したがって球面を通過する物質の密度は球面の面積に反比例して小さくなる。発生源が球殻の中心にあるとすれば、球面の大きさは発生源から球面までの距離の 2 乗に比例するから、球面を通過する物質の密度は球面と発生源の距離の 2 乗に反比例する。 逆2乗の法則が成り立つことは、発生源の形状に強く依存している。逆2乗の法則が成り立つのは発生源が点や真球と見なせる場合であり、例えば棒状の光源に対しては逆2乗の法則は成り立たない。一般には、発生源の細かな構造を無視できる程度の距離においてのみ、より具体的には発生源の大きさに比べて非常に遠距離の領域で逆2乗の法則が成り立つ。 逆2乗の法則が成り立つのは大抵、ある一つの発生源に注目した場合である。たとえば異なる天体の表面重力を比較する際には注意が必要である。構成物質の似通った天体同士では表面重力の大きさは天体の半径に対する逆 2 乗則に従わず、自転による遠心力の影響を除けば、表面重力の大きさは半径に概ね比例する。これは、重力の大きさが天体の質量に比例し、同程度の密度を持つ天体の質量を比較すると、天体の質量は天体の体積に比例するためである。.

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陽子

陽子(ようし、())とは、原子核を構成する粒子のうち、正の電荷をもつ粒子である。英語名のままプロトンと呼ばれることも多い。陽子は電荷+1、スピン1/2のフェルミ粒子である。記号 p で表される。 陽子とともに中性子によって原子核は構成され、これらは核子と総称される。水素(軽水素、H)の原子核は、1個の陽子のみから構成される。電子が離れてイオン化した水素イオン(H)は陽子そのものであるため、化学の領域では水素イオンをプロトンと呼ぶことが多い。 原子核物理学、素粒子物理学において、陽子はクォークが結びついた複合粒子であるハドロンに分類され、2個のアップクォークと1個のダウンクォークで構成されるバリオンである。ハドロンを分類するフレーバーは、バリオン数が1、ストレンジネスは0であり、アイソスピンは1/2、超電荷は1/2となる。バリオンの中では最も軽くて安定である。.

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Portable Document Format

Portable Document Format(ポータブル・ドキュメント・フォーマット、略称:PDF)は、アドビシステムズが開発および提唱する、電子上の文書に関するファイルフォーマットである。1993年に発売されたAdobe Acrobatで採用された。 特定の環境に左右されずに全ての環境でほぼ同様の状態で文章や画像等を閲覧できる特性を持っている。 アドビシステムズはPDF仕様を1993年より無償で公開していたが、それでもPDF規格はAdobeが策定するプロプライエタリなフォーマットであった。2008年7月には国際標準化機構によってISO 32000-1として標準化された。アドビはISO 32000-1 についての特許を無償で利用できるようにしたが、XFA (Adobe XML Forms Architecture) やAdobe JavaScriptなどはアドビのプロプライエタリな部分として残っている。.

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換算質量

換算質量(かんさんしつりょう)とは、ニュートン力学の二体問題において用いられる有効な慣性質量のことである。質量の次元を持つ量であり、二体問題を一体問題であるかのように扱うことを可能にする。換算質量はよくギリシャ文字\mu\!\,を使って示される。 換算質量は2つの質量の調和平均の半分であり、常に2物体それぞれの質量以下となる。ただし、重力の大きさを決める重力質量自体が減っているとみなせるわけではない。一方の質量を換算質量で置き換えた場合、他方を2物体の質量の和に置き換えれば、計算上は重力を正しく表せる。.

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水素

水素(すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen)は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子(水素ガス) H を指していることが多い。 質量数が2(原子核が陽子1つと中性子1つ)の重水素(H)、質量数が3(原子核が陽子1つと中性子2つ)の三重水素(H)と区別して、質量数が1(原子核が陽子1つのみ)の普通の水素(H)を軽水素とも呼ぶ。.

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深部非弾性散乱

ハドロンによるレプトンの深部非弾性散乱を最低次まで摂動展開したダイアグラム 深非弾性散乱(しんひだんせいさんらん Deep inelastic scattering)はハドロン(特に陽子や中性子などのバリオン)の内部を電子やミュー粒子、ニュートリノにより調査するために用いられる過程である。その当時は純粋に数学的な現象であると考える者も多かった、クォークが実在することの最初の決定的証拠をもたらした。最初の試みは1960年代から1970年代にかけてであり、ラザフォード散乱を非常に高いエネルギーに拡張した過程と考えることができ、そのため核子の構成要素をより細かい分解能で調べることができる。 用語の各部分を説明する。「散乱」はレプトン(電子、ミューオン、ほか)が偏向されることを意味する。偏向される角度を観測することによりこの過程の性質を調べることができる。「非弾性」とは標的が入射粒子の運動量の一部を吸収することを意味する。実際、レプトンのエネルギーが非常に高い場合、標的は「破砕」されて多数の新粒子を放出する。これらの粒子はハドロンであり、極度に単純化するとこの過程は標的を構成していたクォークが「叩き出」され、クォークの閉じ込めのために観測不可能なクォークのかわりにハドロンが生成されるが起こると解釈することができる。「深」とはレプトンが標的ハドロンのサイズよりも短い波長をもつほどに高いエネルギーを持ち、そのため標的の「深」部を調べることができるという意味である。また、によれば、レプトンから発した高エネルギー光子が標的ハドロンに吸収され、構成クォークの一つにエネルギーが移送されるという、図のダイアグラムに示すような過程として理解することもできる。.

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日本物理学会

一般社団法人日本物理学会(いっぱんしゃだんほうじんにほんぶつりがっかい)は、1877年(明治10年)に創立された学会である。.

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散乱

散乱(さんらん、)とは、光などの波や粒子がターゲットと衝突あるいは相互作用して方向を変えられること。.

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1908年

記載なし。

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1910年

記載なし。

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1911年

記載なし。

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1913年

記載なし。

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モット散乱ラザフォードの公式クーロン散乱

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