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  "publisher": {
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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）",
  "terms_url": "https://manazoo.com/terms/",
  "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": "x-ray-generation-and-diffraction",
  "name": "X線の発生とX線回折",
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    "title": "物理",
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    "title": "電子と光",
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  "summary_points": [
    "X線管の中で、電圧Vで加速した電子を金属の的（陽極）に当てると、急激に減速してX線が出る。これが連続X線で、波長は最短波長λ₀から長い方へ連続的に分布する。",
    "電子の運動エネルギーeVがすべて1個の光子のエネルギーhc/λになるとき最短波長になるので、eV＝hc/λ₀。的の金属原子に特有の決まった波長で強く出る特性X線も重なって観測される。",
    "結晶にX線を当てると、原子が並ぶ面（間隔d）での反射が強め合う方向だけに強いX線が出る（X線回折）。強め合う条件（ブラッグの条件）は2dsinθ＝nλ（nは1,2,3…の整数）。"
  ],
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    {
      "term": "連続X線",
      "note": "加速した電子が急激に減速するときに出る、波長が連続的に分布するX線"
    },
    {
      "term": "最短波長λ₀",
      "note": "eV＝hc/λ₀（加速電圧V、電子の運動エネルギーがすべて1個の光子になる）"
    },
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      "term": "特性X線",
      "note": "的の金属原子に特有の、決まった波長で強く出るX線"
    },
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      "term": "ブラッグの条件",
      "note": "2dsinθ＝nλ（結晶の面間隔d、X線が面となす角θ、整数n）"
    },
    {
      "term": "コンプトン効果",
      "note": "X線（光子）が電子に当たって跳ね返ると、波長がもとより少し長くなる。光子が運動量p＝h/λを持つ証拠"
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  "questions": [
    {
      "id": "q-xray-minimum-wavelength",
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      "prompt": "加速電圧V＝2.0×10⁴V（20kV）のX線管から出る連続X線の最短波長λ₀はいくらか（h＝6.6×10⁻³⁴J・s、c＝3.0×10⁸m/s、e＝1.6×10⁻¹⁹Cとする）。",
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      "answer": "6.2×10⁻¹¹m",
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        "6.2e-11",
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      "explanation": "λ₀＝hc/(eV)＝(6.6×10⁻³⁴×3.0×10⁸)÷(1.6×10⁻¹⁹×2.0×10⁴)＝6.2×10⁻¹¹m。",
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        "x-ray-generation-and-diffraction"
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    {
      "id": "q-xray-bragg-angle",
      "type": "input",
      "prompt": "面間隔d＝5.0×10⁻¹⁰mの結晶に波長λ＝2.0×10⁻¹⁰mのX線を当てたところ、2次（n＝2）の反射が角度θで強め合った。このときのsinθの値はいくらか。",
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      "answer": "0.4",
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        "0.40"
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      "explanation": "ブラッグの条件2dsinθ＝nλより、sinθ＝nλ/(2d)＝(2×2.0×10⁻¹⁰)÷(2×5.0×10⁻¹⁰)＝0.4。",
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      "id": "q-xray-characteristic-vs-continuous",
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      "prompt": "連続X線と特性X線の違いを正しく説明しているものはどれか。",
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        "連続X線と特性X線はどちらも同じ波長のX線である",
        "連続X線は電子が急激に減速するときに出る波長が連続的なX線で、特性X線は的の金属原子に特有の決まった波長で強く出るX線である",
        "連続X線は的の金属原子に特有のX線で、特性X線は電子が減速するときに出る連続的なX線である",
        "特性X線は結晶の中でしか発生しない"
      ],
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      "explanation": "連続X線は電子の減速で生じる波長が連続的なX線、特性X線は的の原子に特有の決まった波長で強く出るX線である。",
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        "x-ray-generation-and-diffraction"
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    {
      "id": "q-xray-compton-effect-meaning",
      "type": "choice",
      "prompt": "コンプトン効果が示したこととして正しいものはどれか。",
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        "X線は結晶でしか散乱されないこと",
        "コンプトン効果によって光の速さが変わること",
        "光（X線）は運動量h/λを持つ粒子（光子）としてふるまい、電子に当たると波長が長くなる方向へ散乱されること",
        "光は波としての性質しか持たないことが確認された"
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      "explanation": "X線（光子）が電子にエネルギーと運動量を渡して散乱される様子から、光が運動量を持つ粒子であることが確かめられた。",
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        "x-ray-generation-and-diffraction"
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  "sources": [
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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「結晶格子」（デジタル大辞泉ほか）",
      "url": "https://kotobank.jp/word/%E7%B5%90%E6%99%B6%E6%A0%BC%E5%AD%90"
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      "alt": "電圧Vで加速した電子を金属の的に当てるX線管の模式図と、連続X線のスペクトル（横軸λ・縦軸強さ）に最短波長λ₀と特性X線のピークが重なる様子を示したグラフ",
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      "author": "Asatte Studio（Manazoo）",
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      "caption": "X線管の仕組みと連続X線・特性X線のスペクトル"
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      "alt": "間隔dで並ぶ2つの結晶面にX線が角度θで入射・反射し、経路差2dsinθが波長の整数倍nλで反射が強め合う様子を示した図",
      "license": "オリジナル（コードで作図）",
      "author": "Asatte Studio（Manazoo）",
      "source_url": "https://manazoo.com/credits/",
      "section": "example",
      "caption": "ブラッグの条件（2dsinθ＝nλ）"
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  "updated_at": "2026-11-01"
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