電子線のエネルギー

質問

EPMA装置の電子線のエネルギーはどのくらいなのでしょうか？加速電圧は15keVです。

回答No.1

yokkun831 · ベストアンサー

EPMA装置については詳しくはありませんが・・・
加速電圧15keV というのはおかしい表現です。電圧は15kVですね。
したがって15keVはそのまま打ち出された電子の運動エネルギーを
さしているのではないでしょうか？　E[J]=e[C]×V[V] ただし1個
当りです。もちろん，いわゆる静止エネルギーE0=m0 c^2　は
含んでいません。

補足

回答有難うございます。
加速電圧の単位は投稿した後に気付きました。申し訳ありません。
電子一個あたりのエネルギーはE[J]=電荷[C]×加速電圧[V]というのは分かるのですが、これだと電子線の電荷が何[C]なのか分からず困っています。電子線自体は波長がベータ線と同じくらいと考えると、E[eV]=1240/λ[nm]の式からエネルギーを求めることが出来ると考えているのですが、如何せん電子線の波長が正確にわからないもので悩んでおります。

回答No.3

leo-ultra

>E[eV]=1240/λ[nm]
この式が間違い。これは光の場合に成立する式。
電子の場合はダメ。

補足

回答ありがとうございます。
それは自分の勉強不足でした。ご指摘ありがとうございます。
となると、電子線の波長を求めるまではあっているとして、λ=9.9*10^-3[nm]=99*10^-3[Å]。このλを電子線のエネルギーと波長の関係式 λ[Å]=12/√E[eV]に代入すると、E=14692[eV]≒15[keV]となります。結局、加速電圧が電子線のエネルギーとなるのですかね（計算結果からは少し損失がありますが。）。

回答No.2

suz83238

加速電圧が15kVなら、運動エネルギーは15keVでしょう。

補足

回答ありがとうございます。
自分もいろいろ勘違いをしていたみたいです。一応計算してみました。
電子線の波長をλとすると、まず15kVの電圧で加速された電子の運動エネルギーはsuz83238さんの通り 1.6*10^-19 * 15000 = 2.4*10^-15 [J] = 15[keV]。また、電子の運動エネルギーは(P^2)/2mなのでPを求めますと、P=6.6*10^-23です。これよりλ=h/pよりλ=9.9*10^-3[nm]
このλをE[eV]=1240/λ[nm]に代入するとE=124173[eV]となりました。加速電圧15kVなら、電子線のエネルギーはだいたい124[keV]くらいなのでしょうか？