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  "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）",
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  "disclaimer": "単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。",
  "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「小学校学習指導要領」「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。",
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  "slug": "electron-diffraction-and-matter-waves",
  "name": "電子線回折と物質波",
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    "title": "物理",
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    "title": "電子と光",
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    "結晶の薄い膜に電子線を当てると、X線を当てたときと同じような濃淡の輪や縞模様（回折模様）ができる。これは電子線が波の性質を持ち、原子で回折することを示している。",
    "ド・ブロイは、光が粒（光子）と波の性質を両方持つのと同じように、電子のような粒子にも波の性質があると考えた。運動量p＝mvの粒子に対応する波長はλ＝h/pで、物質波（ド・ブロイ波）という。",
    "光電効果（光は粒として振る舞う）と電子線回折（電子は波として振る舞う）はちょうど逆の組み合わせで、光も物質も粒子性と波動性の両方を持つことを示す。"
  ],
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      "note": "結晶に電子線を当てるとX線と同様の回折模様ができる現象。電子の波動性の証拠"
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      "term": "物質波（ド・ブロイ波）",
      "note": "電子などの粒子に対応する波。波長はド・ブロイ波長λ＝h/mv"
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      "term": "ド・ブロイ波長の式",
      "note": "λ＝h/p＝h/mv（pは運動量、hはプランク定数）"
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      "term": "粒子性と波動性",
      "note": "光は波の性質（干渉・回折）と粒子の性質（光電効果）の両方を持ち、電子のような粒子も波の性質（電子線回折）を持つ"
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      "id": "q-debroglie-wavelength-electron-400v",
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      "prompt": "電圧V＝400Vで加速された電子（質量m＝9.1×10⁻³¹kg、電気素量e＝1.6×10⁻¹⁹C）のド・ブロイ波長はいくらか（プランク定数h＝6.6×10⁻³⁴J・s）。",
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        "6.1×10^-11"
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      "explanation": "運動量p＝√(2meV)、波長λ＝h/p＝6.6×10⁻³⁴÷√(2×9.1×10⁻³¹×1.6×10⁻¹⁹×400)＝6.1×10⁻¹¹m。",
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        "electron-diffraction-and-matter-waves"
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    {
      "id": "q-debroglie-higher-voltage-shorter-wavelength",
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      "prompt": "電子の加速電圧を高くすると、ド・ブロイ波長はどうなるか。",
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        "電子はもはや波の性質を持たなくなる",
        "運動量が大きくなるので、ド・ブロイ波長は長くなる",
        "運動量が大きくなるので、ド・ブロイ波長は短くなる",
        "加速電圧を変えてもド・ブロイ波長は変わらない"
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      "explanation": "λ＝h/mvで、加速電圧を高くすると速さvが大きくなり運動量mvが大きくなるので、波長λは短くなる。",
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      "prompt": "結晶に電子線を当てたときにできる回折模様から、電子についてどのようなことが分かるか。",
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        "結晶は電気を通すこと",
        "電子は光と同じ速さで進むこと",
        "電子には波としての性質（波動性）があること",
        "電子には質量がないこと"
      ],
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      "explanation": "X線と同じような回折模様ができることから、粒子だと考えていた電子にも波としての性質があると分かる。",
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    {
      "id": "q-wave-particle-duality-light-vs-electron",
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      "prompt": "光電効果と電子線回折の関係を正しく説明しているものはどれか。",
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        "光電効果は光の粒子性を示し、電子線回折は電子（粒子）の波動性を示す、ちょうど逆の組み合わせである",
        "光電効果は電子の波動性を示し、電子線回折は光の粒子性を示す",
        "光電効果も電子線回折も、どちらも光にだけ起こる現象である",
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      "label": "文部科学省「高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説 理科編 理数編」p.76〜77",
      "url": "https://www.mext.go.jp/content/20250311-mxt_kyoiku02-100002620_05.pdf"
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      "label": "コトバンク「物質波」（デジタル大辞泉ほか）",
      "url": "https://kotobank.jp/word/%E7%89%A9%E8%B3%AA%E6%B3%A2"
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      "alt": "電子銃から加速された電子線が結晶の薄い膜を通過し、その先の蛍光板に明暗の濃淡が同心円状に並ぶ回折模様ができる様子を示した図",
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      "caption": "電子線回折の装置と回折模様（同心円状の濃淡）"
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      "alt": "光は波の性質（回折・干渉）と粒子の性質（光電効果）の両方を持ち、電子は粒子の性質（運動量）と波の性質（電子線回折）の両方を持つことを、左右に並べて対比させた図",
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      "author": "Asatte Studio（Manazoo）",
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      "caption": "光と電子に共通する粒子性と波動性"
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