良問 原子152：光子の放出と電子・陽電子の対消滅

このシミュレーションについて

原子核が光子（γ線）を1個放出するときの反動と、光子のエネルギー・振動数・運動量の関係を見る。電子と陽電子が消えて2個の光子になる対消滅も動かして確かめる。

動かせる条件

場面 ／ (1) 光子1個のエネルギー ／ (2) 衝突前の運動エネルギー（各1個） ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：光子のエネルギーは hν、運動量は h/λ ＝ hν/c。静止した物体が光子を出すと、運動量保存で物体は光子と逆向きに同じ大きさの運動量をもつ。対消滅では、静止エネルギー mc² が光子に変わる。
• やってみよう：①(1) でエネルギーを変えて、運動量の矢印の長さと波長を見る。②反動エネルギーが光子に比べてとても小さいことを確かめる。③(2) で運動エネルギーを加えると、光子のエネルギーがどう変わるか見る。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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