京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

化学

化学の2012年11月17日の内容はこちら

実習指導

堀尾 琢哉(物理化学研究室 助教)

チューター

山本 遥一(修士課程 1回生)

ボランティア

林 雅弘(修士課程 1回生)

実施場所

理学部6号館 380号室

実習内容

①ミラーを配置して光路を作り、オシロスコープで光パルスが光路を通り検出器に到達するまでの時間を測る。光路長と到達時間から光速を計算する。

②極短紫外パルスによってキセノン原子をイオン化し飛行時間型質量分析器で質量分析を行う。得られたスペクトルからキセノンの同位体存在比・原子量を求める。

ミラーを配置し、光速測定の準備をするミラーを配置し、光速測定の準備をする

オシロスコープの使い方を学ぶオシロスコープの使い方を学ぶ


得られた質量スペクトルからキセノンの同位体存在比を求める得られた質量スペクトルからキセノンの同位体存在比を求める

実習


受講生の感想

  • 今回は、実際にキセノンの質量と光の速さを測りました。キセノンは同位体があるので、キセノンの飛行時間スペクトルがいくつも出ていることを知り、驚きました。光速を測るとき、鏡の配置を考え設置しなければならず苦労しましたが、光速をうまく測ることができ、達成感がありました。
  • 今日は質量分析と光速測定の二本立てでした。質量分析、光速測定ともに真の値に近い実験測定値出てうれしかったです。また光速測定では自分達でできるだけ長い距離になるようミラーを配置するのも楽しかったです。今回の実験で、精度を上げるための様々な工夫が必要であることもわかったので、これからのELCAS実習に繋げていきたいと思います。2回の実習にわたり色々丁寧に教えてくださってありがとうございました。
  • 今回体験させていただいた実験では、作業としては難しいことは少なかったものの、1つの機械にレーザー光を通して、なにがどう働いて別の波長の光が生み出されるのかが複雑で、難しかったです。しかしNe原子や結晶に光を通すことによってより波長の短い光が発生する現象はとても興味深くいつかわかるようになりたいと強く思いました。また想像よりもずっと正確に光速や原子量を測定できて驚きました。n,μ,p(ナノ・マイクロ・ピコ)の単位・測定でのレーザーの有用性を感じました。
  • 今日は実際に、自分達で光速を測る実験と、質量分析をしました。まず、自分達の手で鏡を並べてレーザーが通る道をつくるのですが、レーザーの高さをそろえなければならなかったり、できるだけ長いルートを作りたかったので、結構苦戦しました。しかし苦労の末、正確な光速との誤差を100分の1以内に収めることができたので嬉しかったです。また、質量分析は見たことのない大きな機械を使って行いました。原子の同位体によってスペクトルにいくつかのピークがあるということに驚きました。今回も貴重な体験をさせていただき、ありがとうございました。
  • 光速を測る体験と質量測定の体験をさせていただきました。物理に近い化学で、自分達で実際に鏡をくみあわせたり、大変面白かったです。機械の内部までみせてもらえて、あんなすごいものを自力でつくって実験してるなんてすごいと思いました。レーザーをつかった実験では反射率をあげるために1つ1つ波長に合わせた鏡をつかわないといけないというのは驚きでした。精密な実験結果を得るためには大変な努力が必要なんだと思いました。質量測定は比較的理解しやすく、プラズマがみれたり、オシロスコープの使い方におどろいたりしました。説明がすごく分かりやすかったです。質量測定できると、学校で自慢します!
  • Xe(キセノン)の質量分析を実際にオシロスコープで得たデータから計算できて嬉しかった。計算は少し複雑だったが非常に近い値を出すことができて良かった。光の速さの計測は、実際に鏡でレーザーを反射させながら独自のコースを作った。結果は光の速度を超えてしまうことになったが、自分が計算をして得た答えに達成感を感じた。

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