運動量はどうやって測定するのですか？

質問

運動量を測定することはできるのでしょうか？
質量と速度を別々に測定したあとで2つをかけて求めるという方法以外であったら教えてください。

回答No.6

noname#45185 · ベストアンサー

量子力学の世界だったら、運動量というのは計測しやすい物理量だと思います。

学生時代には陽電子を使って、電子の運動量を計測していました。やり方は、以下のとおりです。今はもっと洗練されたやり方があると思いますが。

・陽電子をナトリウムのアイソトープを使って発生させます。
・この陽電子を、ターゲットとなる物質の電子に衝突させます。
・陽電子は電子の反物質なので、衝突の際に質量を失います。このときに、エネルギーをガンマ線として発生します。
・電子と陽電子の衝突前後の運動量は保存されていますから、衝突前の電子と陽電子の運動量の和がゼロであれば、ガンマ線の運動量もゼロになります。このため、2個のガンマ線(0.511keV)が正確に180度の方向に同時に放射されます。
・実際には物質中の電子は、高い運動量を持っており、衝突前の陽電子はふらふらで、きわめて低い運動量しかもっていないので、2個のガンマ線の運動量の和は衝突前の電子の運動量とほとんど同じになります。
・したがって、2つの同時に発生した0.511kevのガンマ線の角度を計測し、ガンマ線の運動量の和を計算すれば、電子の運動量を求めることができます。

物質中の電子の速度は求められないので、運動量をこのようにして求めていました。

回答No.5

BASKETMM

No.1 です。

＞＞それだと”変化量”が分かるだけではないでしょうか？

そうです。従って、速度ゼロまでの変化量を測れば、それが当初の運動量です。具体的には、No.3 の方のお答え前半に相当します。

回答No.4

91091

Ｎｏ３です。式を間違っていました。
運動量＝エネルギー強度（Ｗ/ｍ2）／光速×停止時間×照射面積
が正しいです。
電磁波は、ｐ＝Ｅ/ｃの関係が成立しているからです。

回答No.3

91091

ゆっくりと物体を押しながら停止させるようにし、
経過時間と押している力をプロットして、面積を求めれば、運動量になります。

放射率が限りなく１に近い表面処理を施し、エネルギー強度（Ｗ/ｍ2）がわかっている電磁波を当て、停止させると、エネルギー強度／光速×停止時間が運動量になります。

回答No.2

eatern27

電子など、電荷の大きさが分かっている荷電粒子であれば、一様磁場中を運動させた時の軌道の曲率半径から運動量を知る事ができます。

回答No.1

BASKETMM

どなた（学生さん、会社員？？）のご質問か分かりません。実験室におられるのですか。
頭の体操なら、《運動量の変化は力積に等しい》のですから、力積を測る工夫をしたらどうでしょう。

補足

それだと”変化量”が分かるだけではないでしょうか？
実はある本を読んだところ運動量は観測にしやすい物理量であると書いてありました。しかし、それが納得いかなかったので質問してみました。