締切済み Arの電離電圧 2007/07/14 17:30 Arの電離電圧は15.76eVと数値は出ているのですが、算出の方法を教えてください。HですとE=13.6/ｎ^2で算出できてしまうのですが、 よろしくお願いします。 みんなの回答 （2） 専門家の回答 みんなの回答 leo-ultra ベストアンサー率45% (230/504) 2007/07/18 00:02 回答No.2 ＃１です。 すみません。水素原子型原子の束縛状態のエネルギーはＺじゃなくて、 Ｚの２乗に比例でした。 E(n)＝-13.6*Z^2/n^2 Arだと、Z=18、n=3 E(3)＝489.6eV 全然合わないですね。やはり、より内側の電子による原子核の正電荷の遮蔽がよく効いているようですね。 質問者 お礼 2007/08/15 19:24 ご回答ありがとうございました。 今量子力学の本を探しながら調べています。 その中で多電子原子でハートリーフォック方程式による Ｈｅの全エネルギーとイオン化ポテンシャルの算出と スレーター型軌道の有効荷電荷Z*による算出が乗っていました ただ、これが難しくてなかなか進みませんが時間をかけて勉強していきたいと思います。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 leo-ultra ベストアンサー率45% (230/504) 2007/07/14 22:24 回答No.1 実験値じゃないですか？ 水素は原子核が１個、電子が１個の２体問題なので、唯一、厳密な計算ができる例です。 He以上になっちゃうと３体問題以上になっちゃうので、とたんに厳密な計算ができなくなってします。 Arって電子いくつあります？とても近似を使わずに計算ができるはずありません。 近似を使った式でよければ、水素の式がアルゴンにも使えます。 ただし陽子の数が増える効果がいる。Z倍するんだっけ？ Arは３ｐ軌道まで電子が入っていますから、ｎ＝３、Z=18です。 一番簡単な近似値は、13.6*18/3^2＝27.2 eV 近似にしてはなかなかいい値では？ 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 電離エネルギー、電離電圧の計算について 基底状態にある水素原子の電離エネルギーを求め、それを電離電圧で表せば約13.6Vになることを示します。 電離エネルギーEn=-(1/n^2)・(me^4/8a^2h^2)からE1=-me^2/8a^2h^2 m=9.11・10^(-31)kg:電子の質量 e=1.60・10^8(-19)C:電子素量 a=0.885F/m:真空での誘電率(イプシロンが出せなかったので代わりにaを使いました…) h=6.63・10^(-34):プランク定数 を代入して計算するとE1=-2.17・10^(-40)Jとなって、 1eV=1.60・10^(-19)Jの関係を使うとE1=-1.36・10^(-21)eVとなりました。 ほしい値の1/10^22の値が出てしまったので困っています。 代入した値の単位がおかしい、計算のやり方自体が間違っているなど、お気づきの点がありましたら教えていただきたいです。お願いします。 ペニング効果が理解できません。 ペニング効果が理解できません。 ＜ペニング効果＞ 電子と衝突して励起したＡｒは、次に水銀原子と衝突して水銀原子を電離しそれが放電に寄与する。Ａｒの電離電圧が１５．７５ｅＶに対して励起電圧は１１．５ｅＶ、水銀の電離電圧は１０．４ｅＶ。すなわち、１１．５ｅＶで電離できるので、１５．７５ｅＶからみればそれだけ低い始動電圧になる。これをペニング効果という。 ここで、Arを混ぜる意味は何でしょうか?? 水銀が10.4eVで電離するのであれば、準安定状態のAr(11.5eV)は必要ないように感じます。 どなたかご教授お願いいたします。 電圧印加で原子から電子を電離させることは可能か 電圧を印加させて原子から、電子を電離させることは可能でしょうか？ （１）例えば、金の場合、第一イオン化エネルギーが8.3eVですが、その電子を原子核から引き離すのに理論的には8.3Vボルト近い電圧が必要となると考えてよろしいでしょうか？ （２）その際、光や粒子を照射するのではなく、本当に金に電圧を印加させて電離させることは可能でしょうか？イメージ的には、絶縁体に高電圧を印加させて絶縁破壊を起こすような感じです。 （３）可能な場合、厚み１ｃｍの金に何Ｖ/ｃｍの電圧を印加すれば、一番外側の軌道の電子が取れるのでしょうか？ 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた？ OKWAVE コラム リン酸の電離とｐH リン酸は下記のような三段階の電離をすることが知られています。 H3PO4 → H+ ＋ H2PO4- K1=10＊－2.2 H2PO4- → H+ ＋ HPO42- K2=10＊－7.2 HPO42- → H+ ＋ PO43- K3=10＊－12.4 これらの電離定数を用いると [H3PO4]=[H2PO4-]となるのは[H+]=K1 [H2PO4-]=[HPO42-]となるのは[H+]=K2 [HPO42-]=[PO43-]となるのは[H+]=K3 となる。 というところまでは納得がいったのですが、 これらのことから http://images.google.co.jp/imglanding?imgurl=http://www.keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2_kaitei/contents/ch-2/5-bu/5-3-2.files/image012.gif&imgrefurl=http://www.keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2_kaitei/contents/ch-2/5-bu/5-3-2.htm&usg=__ADeHGRvIffl9smr2_1z8IxElv5o%3D&h=219&w=338&sz=11&hl=ja&tbnid=ciGwTxE_BvrUqM:&tbnh=77&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3D%25E3%2583%25AA%25E3%2583%25B3%25E9%2585%25B8%25E3%2581%25AE%25E9%259B%25BB%25E9%259B%25A2%25E3%2581%25A8%25EF%25BD%2590H%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Dja%26sa%3DN%26start%3D40&q=%E3%83%AA%E3%83%B3%E9%85%B8%E3%81%AE%E9%9B%BB%E9%9B%A2%E3%81%A8%EF%BD%90H&gbv=2&ndsp=20&sa=N&start=42#start=46 のようなグラフが得られるところが納得がいきません。 1段階目、2段階目、３段階目の電離が段階的におこる理由はこれらの電離定数でどう説明がつくのでしょうか？ またリンク先のグラフからは1段階目の電離が終了するのがｐH＝４程度になっていますが、電離定数からこのｐH＝４を導くことはできるのでしょうか？ ドブロイ波長と電圧の問題で ドブロイ波長について質問します。 まず、問題は次の通りです。 「あるX線発生装置で発生するX線の最短波長は3.0×10^(-11)ｍである。加速電圧は何Vか。」 というものです。 この問題で、私は教科書に載っていた次の方法で解きました。 eV(エレクトロンボルト)＝hν ＝hc/λ より、 問題の答えとなる電圧V＝hc/eλ ＝｛6.6×10^(-34)×3.0×10^8｝ ÷｛1.602×10^(-19)×3.0×10^(-11)｝ ＝4.1×10^4 と出ました。これは模範解答とも合うものでした。 しかし、教科書をみると、他の方法も示されていました。 それは、電界のする仕事eVが電子の運動エネルギーになるという考え方です。 eV＝(mv^2)/2＝p^2/2m＝h^2/2mλ^2 よって、 λ＝h/√(2meV) ・・・* として求めるという方法です。 *式に、先に得られた V＝4.1×10^4、電子の質量ｍ＝9.11×10^(-31)kg、１eV＝1.602×10^(-19)Jを代入してみると、 λ＝｛6.6×10^(-34)｝÷√(2×9.11×10^(-31)×1.602×10^(-19)×4.1×10^4} ＝6.03×10^(-12) となり、波長が問題文の3.0×10^(-11)mと一致しません・・・。 どうして、方法によって違う値が出るのかがどうしてもわかりません。根本的に、何か勘違いをしていると思うのです。 どなたか教えてください、お願いします。 ＞＜ 半導体に印加する電圧（単位Ｖ）と電場の強さ（単位V/cm ） こんにちは、 下記につきましてご教示頂きましたら幸甚です。 質問１． 下記参考ＨＰは、半導体のバンドギャップについて説明したものです。 ヒ化ガリウムの場合、電子１個を励起させるエネルギー（バンドギャップエネルギー）は Eg=1.4eV です。その際に必要な印加電圧は、電子の１個の電荷はeですので、 V1=1.4eV/1e=1.4(V) になります。電子がｎ個ある場合も同様に V1=（1.4eV×ｎ個）/（1e×ｎ個）=1.4(V) となります。更に印加する材料の厚さをｘｃｍとしますと E=1.4/x(V/cm) となります。 上記で正しいでしょうか？ 参考ＨＰ http://www.weblio.jp/content/%E3%83%90%E3%83%B3%E3%83%89%E3%82%AE%E... 質問２． もしこのヒ化ガリウムを、３個直列に並べた場合、（３個並べて電圧が印加できるか否かは不明ですが、印加できるものとします。）必要な印加電圧は、 V2=1. 4×3=4.2V) であり、印加する材料の厚さを3xcmとしますと E=1.4/x(V/cm) となります。 上記で正しいでしょうか？ 大至急！酢酸の電離度と電離定数の計算について！ 化学の実験で酢酸のｐHを計測しました。計測したのは、1.0mol/L酢酸を原液としたとき、原液と、原液を純水で2倍、4倍、10倍、50倍、100倍に希釈した酢酸です。 計測したpHの値から、電離度と電離定数(Ka)を求めたいのですが、 計算方法があっているのか分かりません。 以下が自分が計算した50倍希釈酢酸の計算式です。(有効数字3桁) (計測値) 50倍希釈酢酸のｐHが3.18 モル濃度・・・0.02mol/L より、 水素イオン濃度は ｐH＝-log[H⁺]だから、 10＾(-3.18)＝6.61×10＾-4 電離度＝(6.61×10＾-4)×50 ＝0.0330346724 ≒3.30×10＾-2 電離定数＝0.02×(3.30×10＾-2)＾2 / 1 - (3.30×10＾-2) ＝0.00002178 / 0.967 ＝0.000022523268 ≒0.000022523268 ≒2.25×10＾-5 となりました。 間違っているところがあればご指導ください。 よろしくお願いします！ プランク定数の実験をしたのですが... ｅＶ＝ｈνーｗの式に最小二乗法を用いて、そこに実験で求めた数値を代入してプランク定数をもとめました。 それともうひとつ、実験で求めた電流と電圧の値を平均してそこからｅＶ＝ｈνーｗのグラフを作り、傾きを計算してプランク定数をもとめました。 でも、その値がものすごく違っていて、どうしてそうなったのかわかりません。考えられる原因はなんでしょうか。だれか教えて下さい…。 電圧降下時の抵抗値を教えてください 電圧降下時の抵抗算出方法を教えてください。 よろしくお願いします。 アルミナの耐破壊電圧 厚み1mmアルミナ耐破壊電圧10KV/mmを100,300,500,700,1000℃と温度を印加した時、耐破壊電圧はどの程度変化するかご教示頂けたらと思います。また、算出方法があればご教示ください。よろしくお願いします。 酸解離定数による電離している分子の比率 溶液中のギ酸が何％解離しているのかを知りたいです。 ギ酸のpKa=3.75 1mol/Lだとすると [HCOOH]⇄[HCOO^-][H^+]なので Ka={[HCOO^-][H^+]/[HCOOH]} 1.0×10^-3.75={[HCOO^-][H^+]/1} [HCOO^-][H^+]=1.78×10^-4 1.78×10^-4×100=0.0178 より、溶液中のギ酸の0.0178％が[HCOO^-][H^+]に電離している。 この考え方は合っているでしょうか。 間違っていれば、正解の計算方法を教えていただきたいです。 よろしくお願いします。 おしえてください。 結合エネルギー(kcal/mol)を電離エネルギー(eV)に変換したいのですが、 今のところ、C-H 99(kcal/mol)=4.3(eV) C-O 84(kcal/mol)=3.7(eV)しかわかりません 変換の式や表を知っている方、お願いします。 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 静電気の電圧 静電気の実験をしています。それで、身体から放電されるで静電気の電圧を数値で出したいのです。なにか良い方法はないでしょうか？ また、冬場にバチッと静電気に関することの情報も集めています。 ホール電圧から磁束密度、磁界を求めたい ホール電圧から磁束密度、磁界を求めたい ホール係数R=3*10＾-3[m^3/c]、厚さｔ＝0.4[mm]のホール素子に電流1[mA]を流した時、ホール電圧1[mV]を得た。空気中で、この素子に加えられている磁束密度Bと磁界Hを求めよという問題です。 ホール電圧算出式より、 V=（RBI）/ｔより、B＝133.3[A/m] H＝B/（μ0・μ）より、H＝10538037.2 ＝105.8×10＾6[A/m]になったのですが、正解でしょうか。 アーク放電に必要な電圧は？ アーク放電について調べています 他の記述では「高い電圧」「条件によって変わる」という記述で具体的な数字や算出の仕方が書かれていませんでした 電極間隔が200μｍを予定しているので、絶縁破壊をする600Ｖの定電圧源に電極をつなげばできるのではないかと考えています 算出方法など知っている方、経験上知っている方などいましたらご教授願います 送電線の電圧と電流について 送電線では損失を少なくするために電圧を高くするとあり、疑問に思ってネットでいろいろ調べてみました。 すると、「損失は電流の２乗に比例するから電流を少なくする必要があり、（電力は一定なので）電圧を高くすることで電流が少なくなり、損失も低減できる」という趣旨の説明がたくさん見つかりました。 そこで疑問が２つあります。 (1)まず「電力が一定」という状態がいまいち分かりません。 電力というのは、○○ボルトの電圧をかけた結果、△△アンペアの電流が流れた時に、その２つの数値から結果的に算出される値だと思っているので（←この時点で間違いなのかもしれません）、最初から一定に決められるというイメージがどうも理解できません。 (2)２つ目には、電圧が高いと、オームの法則から言って、それに伴って電流も増えてしまうのではないか、という疑問です。（もしかすると私は「電圧」という概念について根本的な誤解をしているのかもしれません） 分かりやすく説明できる方、お暇な時で構いませんので、ご回答よろしくお願いします。 コンパレーターの出力電圧の電圧降下？ センサーからの出力ON時2.4V２ｍAをコンパレータNJM2403を電圧比較回路でH/Lで出力させてH時に約2V、3ｍAの電流消費で動作する物を駆動させようとしています。 前回、コンパレーター出力電流について質問をさせて頂き、添付ファイルの回路を組んで一応は動いたのですが、何点かこれでよいのか疑問になる点があります。 （プルアップ抵抗は以下すべての条件で1k、数値はデジタルテスターで計ったものです） １．添付の一応動作した回路ではプルアップ抵抗にかける電圧５Vの影響で出力電圧が無負荷で3.8V、負荷時に3.4V～2.8Vになり 3.3V 、2.3V（後述、定電圧回路）をプルアップ抵抗にかけた場合は負荷時の電圧が2Vを下回り駆動することが出来ませんでした。 プルアップ抵抗にかける電源電圧はコンパレーターの出力電圧以上でも問題ないのでしょうか？ ２．１で電圧降下が起きるのであれば、あらかじめ電圧降下が起きることを前提としたコンパレーターの出力電圧で設計し、プルアップ抵抗にかける電源電圧はコンパレーターの出力電圧 と同じにしておいたほうが良いのでしょうか？ 3．AZ1117H-ADJを使った2.3V定電圧回路で負荷を駆動させた際には電圧降下は見られなかったのですが、コンパレーターの出力で電圧降下が起きたのは何故でしょうか？ 以上です、よろしくお願いします。 デジタル信号の電圧レベルについて 下記のwikipediaに記載の内容で，電圧レベルを調べる方法として，Low電圧は 0～2V，High電圧は 3～5Vと閾値を設けることで判別していますが，次のような使い方は可能なのでしょうか？ 電圧の異なる信号を識別したいと考えています。 ご教授お願い致します。 （1）Low電圧は 0～2V，High電圧1は4～6V，High電圧2は10～12Vと閾値を3つ設けて， High電圧1（信号A）とHigh電圧2（信号B）を区別する。 （2）Low電圧，High電圧の2つの閾値しかない場合において，Low電圧の閾値をは3～6V， High電圧の閾値を9～12Vとし，それ以外はNGまたは0Vとみなす。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E4%BF%A1%E5%8F%B7#.E3.83.AD.E3.82.B8.E3.83.83.E3.82.AF.E9.9B.BB.E5.9C.A7.E3.83.AC.E3.83.99.E3.83.AB 活性化エネルギーの求め方を教えて下さい。 今，例題を解いています。 解答は，活性化エネルギーE＝0.69eVとなっています。 アレニウスプロットから傾き3.87*10^-7が算出できました。 ここから先がいきずまっています。 ボルツマン定数R＝8.31451（J/mol・K） E＝3.87*10^-7/R どのように解くとE＝0.69eVになるのでしょうか？ よろしくおねがいします。 出力電圧波形歪率について 出力電圧波形歪率について、その意味と算出方法（計算式）を 教えてください。 あるサイトや書籍等などでもかまいません。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 大震災時の現実とは？私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ！負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
ご回答ありがとうございました。 今量子力学の本を探しながら調べています。 その中で多電子原子でハートリーフォック方程式による Ｈｅの全エネルギーとイオン化ポテンシャルの算出と スレーター型軌道の有効荷電荷Z*による算出が乗っていました ただ、これが難しくてなかなか進みませんが時間をかけて勉強していきたいと思います。