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原子物理

原子物理

ゼーベック効果 ゼーベック効果

熱電効果の一つであるゼーベック効果を検証します。温度勾配のある金属では自由電子の熱による拡散により,両端で電位差が生じます。重要な応用例として熱電対があり,3種類の熱電対で熱起電力を測定します。

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フランク-ヘルツの実験 フランク-ヘルツの実験

原子のエネルギー状態が離散的であることを明確に示した重要な実験です。この実験結果がボーアの原子モデルに妥当性を与えました。

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プランク定数 プランク定数

光電効果による光電子のエネルギーと照射する光の振動数の関係を阻止電圧法で測定します。
サンプル,光源,電源,電流計など全てが1つの筐体に収められ,短時間で精度良くhを算定できます。

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電子線回折 電子線回折

物質の波動性を,電子線が干渉縞を作ることで確認します。
干渉縞の大きさを測定することで電子の波長を計算できます。加速電圧を変えると干渉縞の大きさが変わるので,波長が変化することも確認できます。

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半導体の電気伝導 半導体の電気伝導

Ge(ゲルマニウム)の電気伝導度を温度を変えて測定し,バンドギャップを求めます。
不純物をドープしたGeで測定を行うことで,不純物半導体では不純物領域→飽和領域→真性領域と変化することも分かります。

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ホール効果 ホール効果

ホール効果(Hall effect)は物質中の電流の担い手(キャリア)の種類と密度を知るための重要な手段です。試料温度を変化させ逆転温度も測定できます。

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線スペクトル 線スペクトル

放電管の線スペクトルは各原子固有のものですが,線スペクトルが現れる理由はボーアの原子モデルで理解できます。ここでは最も単純で解析が容易な水素の線スペクトルを観察し,バルマー系列の式を検証します。

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電子スピンと磁気共鳴 電子スピンと磁気共鳴

常温で不対電子を持つ物質で電子スピン共鳴現象を確認します。電子がスピンという量子数を持っていることにより,磁場中でエネルギー準位の縮退が解けることが分かります。

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核スピンと磁気共鳴 核スピンと磁気共鳴

常温での核磁気共鳴現象を確認します。3種類の物質で共鳴周波数を測定しますが,磁気共鳴を起こす原子が異なる場合,共鳴周波数の比がg因子の比に等しいことも確かめます。

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