放射線

• 現代物理学の基礎になったのは，19世紀におこなわれた 放射線 (radiation) に関する実験結果の数々である．
  放射線こそ現代物理学において最も基本的な対象だと言えるだろう．
  • Newton 力学の基礎になったのは天体観測だった。

• 物質の状態が変わるとき，放射線を放出／吸収する．
• 放射線は宇宙空間を飛んでいる．これを宇宙線と言う．

• 放射線には，電磁波と粒子線がある．

• 電磁波のうち最もエネルギーが高いものをガンマ線と呼び，エネルギーが低くなるに従って，X線・紫外線・可視光・赤外線・電波と呼び名が変わる．

• 粒子線には，レプトンとハドロンがある．
• レプトンの粒子線には，陰極線，ベータ線，陽電子線，ミュー粒子線，ニュートリノ放射などがある．
• ハドロンの粒子線には，アルファ線，陽子線，中性子線などがある．
  • アルファ線の正体はヘリウム原子核であり，陽子2個・中性子2個から成る．
  • 陽子は水素原子核である．
  • 原子核は陽子と中性子から成る．

• 物質は電子と原子核から成る．
  • Rutherford は，アルファ線の大角散乱から，物質を構成するのはアルファ線と同レベルの粒子であると判断した．これが原子核である．

• 電子・陽子・中性子は磁気双極子である．
  • Stern-Gerlach の実験．

• 放射線は波動性と粒子性をもつ．
  • 放射線は干渉する．
  • Compton 散乱．放射線は運動量をもつ．

• 光は止まることができない．
  • 相対論．

• ベータ崩壊
  • 中性子の質量 939.565 MeV は陽子の質量 938.272 MeV と電子の質量 0.511 MeV の和より大きい．
  • 中性子は，陽子・電子・反電子ニュートリノに崩壊する．