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高2フロントランナー・コース 「ハイレベル・サイエンス・ラボ」(物理)

  • 2018/12/15
  • 授業レポート

ハイレベル・サイエンス・ラボ   (高校2年 フロントランナー・コース 物理)

1214日(金)のハイレベル・サイエンス・ラボでは、原子物理分野から「プランク定数の測定実験」と「フランク・ヘルツの実験」を並行して行いました。

プランク定数の測定実験では、光電効果によって金属表面から飛び出した電子が、光電管内で逆電圧をかけたコレクターに到達できる限界電圧(これを阻止電圧という)値が、光の振動数によって異なることから、光子が持つエネルギーが振動数に比例することが確認できました。そしてその比例定数であるプランク定数は、振動数と阻止電圧の関係を表したグラフの傾きより求めることができました。

フランク・ヘルツの実験では、加速させた電子をネオン原子、または、アルゴン原子に衝突させ、非弾性衝突による電子のエネルギーの損失から、原子の内部エネルギーがとびとびの不連続な値をとることを確かめました。これにより、ボーアの原子模型を直接的に立証したことになります。

実験の概要説明から実際のデータ収集まで約半日かかる長丁場となりましたが、各班とも班員が協力し合い、1つの結果を導こうとする様子が印象的でした。今後は収集したデータをもとに、研究発表に向けた論文を作成していく予定です。

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