73AM70｜第73回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

3

この問題のポイント

光子の静止質量・電荷は0である一方、エネルギーと運動量を運ぶことを確認します。

解説

光子は静止質量と0、電荷を0とするボース粒子ですが、振動数νに応じたエネルギーE＝hνと運動量p＝E/c＝h/λを持ちます。真空中はcで進みますが、物質中の位相速度はc/nと媒質の屈折率に依存します。

選択肢の確認

1

1．質量を持つ。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 光子の静止質量は0で、電子や陽子のような静止質量を持ちません。

2

2．電荷を持つ。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 光子は電気的に中性で、クーロン力で直接曲げられません。

3

3．運動量を持つ。

判定：正答（記述は正しい）。 放射圧やCompton散乱が示すように、光子はp＝E/cの運動量を持ちます。

4

4．静止エネルギーを持つ。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 静止質量が0なので光子を静止させた状態はなく、静止エネルギーm0c²も0です。

5

5．伝播速度は媒質によらず一定である。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 光の真空中速度はcですが、媒質中の伝播速度は屈折率によって変化します。

覚えるポイント

• 光子は質量0・電荷0でも、E＝hνとp＝h/λを持ちます。
• 光速が常にcなのは真空中です。