AC

แมแ้ บบจาลองอะตอมของรทั เทอรฟ์ อรด์ จะทาใหเ้ราเขา้ ใจโครงสรา้ งอะตอมมาก แต่ก็ยงั ไม่สามารถตอบ คาถามทว่ี ่า\"เหตใุ ดอเิ ลก็ ตรอนทว่ี ง่ิ วนรอบนิวเคลยี สจงึ ไม่สูญเสยี พลงั งาน\" เพราะจากทฤษฎคี ล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้า อิเลก็ ตรอนท่เี คลอ่ื นท่โี ดยมคี วามเร่งจะปล่อยคล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้า ออกมา ซง่ึ จะยงั ผลใหพ้ ลงั งานจลนข์ องอเิ ลก็ ตรอนลดลง ดงั นน้ั อเิ ลก็ ตรอนจะเคลอ่ื นท่ชี า้ ลงและในท่สี ุดจะถูกนิวเคลยี ส ดงึ ดูดเขา้ ไปรวมกบั นิวเคลยี ส ทาใหอ้ ะตอมทม่ี อี เิ ลก็ ตรอนเคลอ่ื นทล่ี กั ษณะน้ีไมเ่ สถยี ร สเปกตรมั จากอะตอม ในการสกึ ษาเรอ่ื งแสงทผ่ี า่ นมา นกั เรยี นเคยใชเ้กรดตงิ สอ่ งดูไสห้ ลอดไฟฟ้า ซง่ึ เป็นโลหะรอ้ น และเหน็ สเปกตรมั ต่อเน่ืองของแสงมาแลว้ หากใชเ้กรตตงิ สอ่ งดูแกส๊ รอ้ นในหลอดบรรจแุ กส๊ ชนิดต่างๆ สเปกตรมั จะมลี กั ษณะ ดงั น้ี ลกั ษณะสเปกตรมั ของแกส๊ รอ้ น ขณะเดยี วกนั จะเหน็ สเปกตรมั เสน้ สว่างของแกส๊ แต่ละชนิดวา่ มชี ุดสเปกตรมั เสน้ สวา่ งแตกต่างกนั ดว้ ย ซง่ึ สเปกตรมั เหลา่ น้ีแสดงสมบตั เิ ฉพาะตวั ของธาตแุ ต่ละชนิด ถา้ วิเคราะหส์ เปกตรมั ของไฮโดรเจน จะเห็นเสน้ สว่างท่มี คี วามยาวคลน่ื เรียงกนั เป็นกลุ่มอย่างมรี ะเบยี บซ่ึง เรยี กวา่ อนุกรม ความมรี ะเบยี บน้ีทาใหน้ กั ฟิสกิ สพ์ ยายามแสดงความสมั พนั ธร์ ะหว่างความยาวคลน่ื ของสเปกตรมั เสน้ สวา่ งเป็นรูปสูตรทางคณิตศาสตร์ ในปี พ.ศ. 2428 บลั เมอร์ (Johann Jacob Balmer) สามารถหาสูตรคณิตศาสตรท์ ่ี คานวณหาความยาวคลน่ื ของสเปกตรมั เสน้ สวา่ งต่างๆ ของอะตอมไฮโดรเจนในช่วงทต่ี าเปลา่ มองเหน็ ได้ ซ่งึ มที งั้ หมด 4 เสน้ จงึ เรยี กอนุกรมความยาวคลน่ื เสน้ สว่างของไฮโดรเจนตามสมการ วา่ อนุกรมบลั เมอร์ สเปกตรมั เสน้ สวา่ งในอนุกรมบลั เลอรข์ องอะตอมไฮโดรเจน 51 | P a g e

การแผ่รงั สขี องวตั ถดุ า ในช่วงปลายคริสตศ์ ตวรรษท่ี 19 ไดม้ ีการศึกษาการแผ่รงั สีของวตั ถุพบว่า อตั ราการแผ่รงั สีข้นึ กบั อณุ หภมู แิ ละชนิดของผวิ วตั ถุ และพบว่าวตั ถใุ ดท่แี ผ่รงั สไี ดด้ จี ะถูกดูดกลนื รงั สไี ดด้ ีดว้ ย วตั ถทุ แ่ี ผ่รงั สไี ดด้ แี ละดูดกลนื รงั สที ต่ี กกระทบไดอ้ ยา่ งสมบรู ณ์ เรยี กว่า วตั ถดุ า (blackbody) และอตั ราการแผ่พลงั งานจากวตั ถดุ าข้นึ อยู่กบั อณุ หภมู ิ ของวตั ถดุ าเท่านนั้ วตั ถดุ าเป็นวตั ถใุ นอดุ มคติ ในทางปฏบิ ตั ินกั ฟิสกิ สส์ รา้ งวตั ถดุ า โดยทาโพรง (cavity) ในเน้ือวตั ถุ โดย เจาะช่องเล็กๆ เม่อื แสงผ่านช่องเลก็ น้ีเขา้ ไปในโพรงแสงจะสะทอ้ นกลบั ไปมาในท่ีสุดจะถูกผนงั โพรงดูดกลนื จนหมด โพรงจงึ ทาหนา้ ทเ่ี ป็นวตั ถดุ า ในการศึกษาการแผ่รงั สขี องวตั ถแุ ขง็ ท่รี อ้ นนิยมใชว้ ตั ถุดาแทน ในปี พ.ศ. 2443 พลงั ค์ นกั ฟิสิกสช์ าวเยอรมนั ไดต้ งั้ สมมติฐานเพ่ืออธิบายการแผ่รงั สีของวตั ถุดา เรียกว่าสมมตฐิ านของพลงั ค์ (Planck’s hypothesis) สมมตฐิ านน้ีมใี จความว่าพลงั งานทว่ี ตั ถดุ ารบั เขา้ ไปหรือปล่อย ออกมามคี ่าไดเ้ ฉพาะบางค่าเท่านนั้ และคาน้ีจะเป็นจานวนเท่าของ hf ซ่งึ ปริมาณ hf น้ีเรียกว่า ควอนตมั ของพลงั งาน (quantum of energy) โดยท่ี h เป็นค่าคงตวั เรยี กว่า คา่ คงตวั พลงั ค์ (Planck constant) จากสมมตฐิ านของพลงั ค์ เขยี นไดว้ ่า E = hf เมอ่ื E เป็นพลงั งานมหี น่วยเป็นจูล h คือค่าคงตวั ของพลงั ค์ มคี ่าเทา่ กบั 6.63 x 10-34 จูลต่อวนิ าที f เป็นความถข่ี องคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้ามหี น่วยเป็นเฮริ ตซ์ ดงั นนั้ ตามแนวคิดของพลงั ค์ วตั ถดุ าจะรบั หรือปล่อยกอ้ นพลงั งานไดเ้ ป็นบางค่า เช่น hf, 2hf, 3hf, ... หรอื nhf เมอ่ื n เป็นเลขจานวนเตม็ บวก ทฤษฎอี ะตอมของโบร์ ในปี พ.ศ. 2456 หลงั จากทร่ี ทั เทอรฟ์ อรด์ ไดพ้ บว่าอะตอมมนี ิวเคลยี สทม่ี ขี นาดเลก็ มากอยูภ่ ายใน โบรไ์ ด้ เสนอแบบจาลองอะตอมไฮโดรเจน โดยอาศยั แนวคิดเรอ่ื งควอนตมั ของพลงั คแ์ ละแบบจาลองอะตอมของรทั เทอรฟ์ อรด์ พรอ้ มทงั้ เสนอสมมตฐิ านใหม่ 2 ขอ้ คือ 1. อเิ ลก็ ตรอนเคลอ่ื นทเ่ี ป็นวงกลมรอบนิวเคลยี สและในวงโคจรดงั กลา่ วอเิ ลก็ ตรอนไมป่ ลดปลอ่ ยพลงั งานใน รูปคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าออกมา และในวงโคจรอเิ ลก็ ตรอนจะมโี มเมนตมั เชงิ มมุ คงตวั เป็นจานวนเทา่ ของค่าคงตวั มลู ฐาน ค่าหน่ึงคอื h (อ่าน เอชบาร,์ h มคี ่าเท่ากบั h ) 2 52 | P a g e

สาหรบั อเิ ลก็ ตรอนมวล m ซง่ึ วง่ิ วนรอบนิวเคลยี สในวงโคจรรศั มี r โดยมอี ตั ราเรว็ เชง่ิ เสน้ v จะไดว้ ่า L  mvr  m เมอ่ื v คอื อตั ราเรว็ ของอเิ ลก็ ตรอนและรศั มวี งโคจรท่ี n ตามลาดบั เมอ่ื n เป็นเลขจานวนเตม็ 1, 2, 3,... ซง่ึ เรยี กว่า เลขควอนตมั (quantum number) 2. อเิ ลก็ ตรอนจะรบั หรอื ปลอ่ ยพลงั งานทกุ ครงั้ ทม่ี กี ารเปลย่ี นแปลงวงโคจรโดยพลงั งานทอ่ี เิ ลก็ ตรอนรบั หรอื ปลอ่ ยจะปรากฏในรูปคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ซง่ึ เขยี นเป็นสมการไดว้ า่ E  Eni  En f เมอ่ื Eni เป็นพลงั งานของอเิ ลก็ ตรอนในวงโครจรก่อนการเปลย่ี นแปลง และ Enf เป็นพลงั งานของอเิ ลก็ ตรอนในวงโคจรหลงั การเปลย่ี นแปลง ความถห่ี รอื ความยาวคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าทร่ี บั เขา้ หรอื ปลอ่ ยออกมา สามารถหาไดจ้ ากสมการ hf  E  Eni  En f แมส้ มมตฐิ านทโ่ี บรต์ งั้ ข้นึ น้ีจะขดั แยง้ กบั ทฤษฎคี ลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าของแมกซเ์ วลล์ แต่แบบจาลองอะตอม ของโบรก์ ็สามารถตอบปญั หาท่ตี อบไม่ไดเ้ ช่น เหตุใดอิเล็กตรอนท่เี คลอ่ื นท่รี อบนิวเคลียสดว้ ยความเร่งจึงไม่แผ่คล่นื แม่เหล็กไฟฟ้ าออกมา และเขา้ ไปรวมกบั นิวเคลียสในท่ีสุด รวมทงั้ ยงั สามารถอธิบายสมบตั ิบางอย่างของอะตอม โดยเฉพาะการเกดิ สเปกตรมั ของไฮโดรเจนได้ การหารศั มีวงโคจรและพลงั งานของอเิ ลก็ ตรอน ไฮโดรเจนเป็นอะตอมทม่ี อี ิเลก็ ตรอนเพยี งตวั เดียว ทฤษฎอี ะตอมของโบรค์ านวณหารศั มวี งโคจรและ พลงั งานอเิ ลก็ ตรอนในวงโคจรต่างๆ ไดด้ งั น้ี พจิ ารณาอเิ ลก็ ตรอนมวล m โคจรรอบนิวเคลยี สเป็นวงกลมรศั มี r ดว้ ยอตั ราเรว็ เชงิ เสน้ v โดยมแี รงสู่ ศูนยก์ ลาง FC FC  mv2 r 53 | P a g e

แรงศู่ศูนยก์ ลางในทน่ี ้ีคือ แรงดงึ ดูดระหวา่ งประจไุ ฟฟ้าบวกของนิวเคลยี สกบั ประจไุ ฟฟ้าลบของอเิ ลก้ ต รอนนนั่ เองแรงดงึ ดูด FE เป็นไปตามกฏของคูลอมบ์ FE  kq1q2 r2 เมอ่ื r คือระยะระหวา่ งประจทุ งั้ สอง และ k คือค่าคงตวั ทางไฟฟ้า สาหรบั กรณีอะตอมไฮโดรเจน ขนาดประจุไฟฟ้าบวกของนิวเคลยี สและขนาดประจไุ ฟฟ้าของอเิ ลก็ ตรอน มคี ่าเทา่ กนั คือเท่ากบั e FE  ke2 r2 ke2  mv2 r2 r เมอ่ื คูณทงั้ สองขา้ งของสมการดว้ ย mr3 จะได้ mke2r  mvr2 แทนค่า mvr ดว้ ย n mke2  n22 เราหาค่า rn ซง่ึ เป็นรศั มวี งโคจรต่างๆไดด้ งั น้ี rn   2 n2 …….. (a) mke2 เมอ่ื แทนค่าคงท่ี ลงในสมการ a   1.05 1034 Js m  9.11031kg k  9 109 Nm2 / C 2 e  1.6 1019C n 1 ถา้ ให้ n = 1 จะได้ r1 ซง่ึ เป็นรศั มวี งโคจรในสุดสาหรบั อะตอมไฮโดรเจนดงั น้ี r1  (1.05 1034 Js)2 1019C)2 (1)2 (9.11031kg)(9 109 Nm2 / C2 (1.6  5.3  1011m จากสมการ a จะเหน็ วา่ ค่า rn จะมากหรอื นอ้ ยข้นึ อยู่กบั n เมอ่ื n=1 ค่ารศั มวี งโคจรจะนอ้ ยทส่ี ุดคอื r1  5.31011เมตร ค่าน้ีเรยี กวา่ รศั มโี บร์ (Bohr radius ใชส้ ญั ลกั ษณ์ a0 ) ซง่ึ เป็นรศั มวี งโคจรทน่ี อ้ ยทส่ี ุด 54 | P a g e

ถา้ n = 2 ค่า rn จะเป็น 4 เท่าของ r1 ดงั น้ี rn  a0n2 ในการพจิ ารณาตอนแรก โบรถ์ อื วา่ นิวเคลยี สไม่เคลอ่ื นท่ี ดงั น้ัน พลงั งานรวมของอะตอมคอื พลงั งานรวม ของอเิ ลก็ ตรอนในวงโคจรรอบนิวเคลยี ส พลงั งานรวมของอเิ ลก็ ตรอน = พลงั งานไฟฟ้า + พลงั งานจลน์ ke เน่ืองจากศกั ยไ์ ฟฟ้าท่ตี าแหน่ง rn จากนิวเคลยี สมคี ่าเท่ากบั rn ดงั นน้ั พลงั งานศกั ยไ์ ฟฟ้าของอเิ ลก็ ตรอนใน ke(e) สนามไฟฟ้าของนิวเคลยี ส ณ ตาแหน่งน้ีจะเท่ากบั rn   ke rn เครอ่ื งหมายลบหมายความว่า พลงั งานศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็นพลงั งานทย่ี ดึ อเิ ลก็ ตรอนไวก้ บั นิวเคลยี สใน อะตอม การทจ่ี ะทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนหลุดออกจากอะตอมจะตอ้ งใหพ้ ลงั งานกบั อะตอมดว้ ยปริมาณทม่ี ากพอปรมิ าณหน่ึง 55 | P a g e

แบบฝึ กหดั 1. ในการทดลองวดั อตั ราส่วนประจตุ ่อมวล (q/m) ของอนุภาครงั สแี คโทด โดยวธิ ขี องทอมสนั พบวา่ เมอ่ื ใช้ สนามแมเ่ หลก็ ซง่ึ มคี วามเขม้ B รงั สแี คโทดจะเบย่ี งเบนไปเป็นทางโคง้ ซง่ึ มรี ศั มี R ต่อมาเมอ่ื ใสส่ นามไฟฟ้าเขา้ ไป โดยทาใหเ้กดิ ความต่างศกั ย์ V ระหว่างแผน่ โลหะ 2 แผ่นซง่ึ วางหา่ งกนั เป็นระยะ d รงั สแี คโทดจะเดนิ ทาง เป็นเสน้ ตรงโดยไมเ่ กดิ การเบย่ี งเบน อตั ราส่วนของประจุต่อมวลของอนุภาครงั สแี คโทดจะมคี ่าเป็นเทา่ ไร ������ ������ ������������������ ������2������������ 1. ������������������ 2. ������2������������ 3. ������ 4. ������ 2. ในการทดลองหลอดรงั สแี คโทด หากสนามแมเ่ หลก็ B มคี ่าเป็น 0.25 x 103 เทสลา ทาใหร้ งั สเี บนลง ดงั รูป โดยมรี ศั มคี วามโคง้ เป็น R ถา้ ผา่ นกระแสไฟฟ้าเพอ่ื ทาใหเ้กดิ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าระหวา่ งแผน่ โลหะ 45 โวลต์ ทาใหร้ งั สแี คโทดพ่งุ เป็นเสน้ ตรงไมเ่ บย่ี งเบน จงหว่า ค่า R จะเป็นเทา่ ไร กาหนดใหร้ ะยะห่างระหวา่ งแผน่ โลหะ เป็น 1 เซนตเิ มตร และค่า ������ มคี ่าเท่ากบั 1.8 x 1011 คูลอมบ/์ กโิ ลกรมั m ++ 1. 0.04 เมตร Xxx xB 2. 0.08 เมตร 3. 0.1 เมตร Xxx x 4. 0.4 เมตร R -- 3. ในการวดั ความเรว็ ของอนุภาครงั สแี คโทด จากการทดลองของทอมสนั เพอ่ื หาอตั ราส่วน q/m นน้ั พบวา่ ถา้ ใช้ สนามเมเ่ หลก็ ซง่ึ มคี วามเขม้ 3x 10-3 เทสลา และสนามไฟฟ้าในทศิ ตง้ั ฉากกบั สนามแมเ่ หลก็ ซง่ึ เกดิ จากการต่อ แผ่นโลหะขนานกนั สองแผ่นซง่ึ มรี ะยะห่างกนั 1 เซนตเิ มตร เขา้ กบั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้า 600โวลต์ แลว้ อนุภาค รงั สแี คโทดสามารถเคลอ่ื นทไ่ี ดใ้ นแนวเสน้ ตรง ความเรว็ ของอนุภาคดงั กลา่ วน้ีจะมคี ่าเท่าไร 1. 0.5 x 10-7 เมตรต่อวนิ าที 2. 0.5 x 10-5 เมตรต่อวนิ าที 3. 2 x 105 เมตรต่อวนิ าที 4. 2 x 107 เมตรต่อวนิ าที 56 | P a g e

4. ถา้ สงั เกตเหน็ ว่ารศั มคี วามโคง้ ของทางวง่ิ ของอเิ ลก็ ตรอนทม่ี ปี ระจุ e มวล m ในสนามเม่เหลก็ B ดงั ทเ่ี หน็ ในหลอดตาแมวว่ามคี ่าเป็น R แสดงว่าอเิ ลก็ ตรอนนน้ั วยง่ิ ดว้ ยอตั ราเรว็ เทา่ ไร ������������ ������������ 1. mR 2. mB ������ ������������������ 3. mR2B2 4. m 5. ในการทดลองหลอดตาแมวพบว่า ความเรว็ ของอนุภาครงั สแี คโทดมคี ่าเทา่ กบั 9 x 107 เมตร/วนิ าที เมอ่ื นา ขดลวดโซลนิ อยดท์ ท่ี าใหเ้กดิ สนามแมเ่ หลก็ 0.1 เทสลา ครอบลงบนหลอดตาแมว จงหาวา่ รงั สแี คโทดจะวง่ิ เป็นเสน้ โคง้ ดว้ ยรศั มเี ทา่ ไร(กาหนดค่า e/m ของอนุภาครงั สแี คโทด = 1.8 x 1011 c/kg) 1. 0.05 เซนตเิ มตร 2. 0.5 เซนตเิ มตร3. 2.5 เซนตเิ มตร 4. 5 เซนตเิ มตร 6. ในการทดลองวดั อตั ราสว่ นประจตุ ่อมวลของอเิ ลก็ ตรอน โดยวธิ ขี องทอมสนั โดยครง้ั แรกใหร้ งั สแี คโทดเกดิ การ เบย่ี งเบนในสนามแมเ่ หลก็ แต่เมอ่ื ใสส่ นามไฟฟ้าเขา้ ไปเพ่ือหกั ลา้ งการเบย่ี งเบนของรงั สแี คโทดกลบั ปรากฏวา่ รงั สแี คโทดกลบั เบย่ี งเบนมากยง่ิ ข้นึ ผูท้ าการทดลองควรจะทาอย่างไร 1. ลดความเขม้ ของสนามแม่เหลก็ 2. ลดความเขม้ ของสนามไฟฟ้า 3. เพม่ิ ความเขม้ ของสนามไฟฟ้า 4. กลบั ทศิ ทางของสนามไฟฟ้า 7. จากผลการทดลองเมอ่ื พ่นละอองนา้ มนั ในทศิ ตงั้ ฉากกบั สนามไฟฟ้าระหว่างแผน่ ตวั นาคู่ขนาน ดงั รูป พบวา่ ละอองนา้ มนั ส่วนมากเคลอ่ื นทโ่ี คง้ ลงมเี พยี งบางสว่ นทเ่ี คลอ่ื นทโ่ี คง้ ข้นึ และบางส่วนเคลอ่ื นทไ่ี ปในทศิ เดมิ สมมติ ว่าละอองนา้ มนั หยดหน่ึงมสี ภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า ละอองนา้ มนั หยดนน้ั จะเคลอ่ื นทใ่ี นเสน้ ทางใดเพราะเหตุ ใด ++++++ 1 1. เสน้ ทาง 1 เพราะวา่ แรงทางไฟฟ้ามากกวา่ แรงโนม้ ถว่ ง ------- 2 2. เสน้ ทาง 2 เพราะวา่ แรงทางไฟฟ้าเทา่ กบั แรงโนม้ ถ่วง 3 3. เสน้ ทาง 3 เพราะว่าแรงทางไฟฟ้านอ้ ยกว่าแรงโนม้ ถ่วง 4. เสน้ ทาง 3 เพราะว่ามเี ฉพาะแรงโนม้ ถว่ ง 57 | P a g e

8. ในการทดลองหยดนา้ มนั ของมลิ ลแิ กนพบว่า ถา้ ตอ้ งการใหห้ ยดนา้ มนั ซง่ึ มมี วล m และมอี เิ ลก็ ตรอนเกาะตดิ อยู่ n ตวั ลอยน่ิงอยู่ระหว่างแผ่นโลหะ 2 แผ่น ซง่ึ ขนานหา่ งกนั เป็นระยะทาง d และมคี วามต่างศกั ยเ์ ป็น V ประจขุ องอเิ ลก็ ตรอนทค่ี านวณไดจ้ ากการทดลองน้ี จะมคี ่าเป็นเทา่ ไร ������������������ ������������������ 1. ������������ 2. ������������ ������������������������ ������������������������ 3. ������ 4. ������ 9. หยดนา้ มนั มมี วล 1.92 x 10-30 กโิ ลกรมั และมอี เิ ลก็ ตรอนอสิ ระอยู่จานวนหน่ึงลอยน่ิงอยูร่ ะหวา่ งแผน่ ตวั นา ขนานทม่ี สี นามไฟฟ้าความเขม้ 6 x 10-14 นิวตนั /คูลอมบ์ ทศิ แนวดง่ิ จะมอี เิ ลก็ ตรอนอสิ ระก่ตี วั อยู่บนหยด นา้ มนั ดงั กลา่ ว กาหนดใหป้ ระจขุ องอเิ ลก็ ตรอนเป็น -1.6 x 10-19 คูลอมบ์ 10. ในการทดลองของมลิ ลแิ กน เมอ่ื ทาใหห้ ยดนา้ มนั มวล 1.6 x 10-14 กโิ ลกรมั ลอยหยุดน่ิงระหวา่ งแผน่ โลหะ ขนานซง่ึ วางห่างกนั 1 เซนตเิ มตร โดยแผ่นบนมศี กั ยไ์ ฟฟ้าสูงกว่าแผ่นลา่ งเทา่ กบั 392 โวลต์ ถา้ ความเร่ง เน่ืองจากแรงดงึ ดูดของโลกเท่ากบั 9.8 เมตร/วนิ าที2 และอเิ ลก็ ตรอนมปี ระจุ 1.6 x 10-19 คูลอมบ์ จง คานวณหาว่าหยดนา้ มนั น้ีมอี เิ ลก็ ตรอนอสิ ระแฝงอยู่ก่ตี วั 1. 25 2. 50 3. 250 4. 500 11. ในการทดลองเร่อื งหยดนา้ มนั ของมลิ ลแิ กน ถา้ ใชค้ วามต่างศกั ยไ์ ฟฟ้า 100 โวลท์ หยดนา้ มนั มมี วล 8x 10-16 กโิ ลกรมั ระยะระหว่างแผน่ ขวั้ โลหะเท่ากบั 0.8 เซนติเมตร ทาใหห้ ยดนา้ มนั อยู่น่ิง หยดนา้ มนั ไดร้ บั อเิ ลก็ ตรอน ก่ตี วั 1. 1 ตวั 2. 2 ตวั 3. 4 ตวั 4. 8 ตวั 12. ในการทดลองหยดนา้ มนั ของมลิ ลแิ กนนน้ั พบวา่ เมอ่ื เพม่ิ ค่าความต่างศกั ยจ์ นถงึ ค่าสูงสุดของเคร่อื งมอื แลว้ ไม่ สามารถทาใหห้ ยดนา้ มนั หยุดน่ิงหรอื เคลอ่ื นท่ใี นทศิ ตรงขา้ มกบั เมอ่ื ยงั ไมใ่ หค้ ่าความต่างศกั ย์ แสดงวา่ 1. หยดนา้ มนั มมี วลมากเกนิ ไป 2. หยดนา้ มนั มปี ระจุชนิดท่ที าใหแ้ รงเน่ืองจากสนามไฟฟ้ามที ศิ ทางเดยี วกบั แรงโนม้ ถ่วงวของโลก 3. สนามไฟฟ้ามคี ่านอ้ ยเกนิ ไป 4. ถกู ทกุ ขอ้ 58 | P a g e

13. การท่รี ทั เธอรฟ์ อรด์ ทาการทดลองยงิ อนุภาคแอลฟาไปยงั แผ่นทองคาบาง ๆ แลว้ พบว่าโครงสรา้ งของอะตอม ไมเ่ ป็นไปตามแบบของทอมสนั เน่ืองจากรทั เธอรฟ์ อรด์ พบวา่ 1. อนุภาคแอลฟาเกอื บทง้ั หมดเบนไปจากแนวเดมิ เป็นมมุ ใด ๆ และบางทมี กี ารสะทอ้ นกลบั 2. อนุภาคแอลฟาเบนไปจากแนวเดมิ ทกุ ทศิ ทางเทา่ ๆ กนั 3. อนุภาคแอลฟาทง้ั หมดวง่ิ ทะลฟุ ่านแผน่ ทองไปในแนวเกอื บเป็นเสน้ ตรง 4. อนุภาคแอลฟาบางสว่ นเบนไปจากแนวเดมิ เป็นมมุ ใด ๆ ทง้ั ทส่ี ว่ นใหญ่ผ่านไปในแนวตรง 14. เมอ่ื อนุภาคแอลฟาวง่ิ ตรงเขา้ สู่นิวเคลยี ส อนุภาคแอลฟานนั้ จะหยุดกต็ ่อเมอ่ื อนุภาคนน้ั 1. มพี ลงั งานรวมเป็นศูนย์ 2. กระทบผวิ นิวเคลยี ส 3. กระทบกบั อเิ ลก็ ตรอนในชนั้ ใดชนั้ หน่ึง 4. มพี ลงั งานศกั ยเ์ ทา่ กบั พลงั งานจลนเ์ ดมิ 15. อนุภาคแอลฟา มวล 6.4x 10-27 กโิ ลกรมั มปี ระจุ +2e เร่มิ ตน้ มคี วามเรว็ 2x 107 เมตรต่อวนิ าที วง่ิ ตรงเขา้ หา นิวเคลยี สของทองคาซง่ึ มปี ระจุ + 79e จงหาว่านุภาคแอลฟาน้ีจะเขา้ ใกลน้ ิวเคลยี สของทองคาไดม้ ากทส่ี ุด เท่าไร 16. ในการวดั ความยาวคลน่ื สเปคตรมั ของโฮโดรเจน โดยใชเ้กรตตงิ ขนาด 5000 เสน้ /เซนติเมตร ปรากฏว่าวดั มมุ ทส่ี เปคตรมั เสน้ หน่ึงทากบั แนวเสน้ ตง้ั ฉากจากเกรตตงิ ไปยงั หลอดสเปคตรมั ได้ 19ºความยาวคลน่ื ของ สเปคตรมั สน้ั น้ีเทา่ กบั กน่ี าโนเมตร (กาหนดให้ sin = 0.326) 1. 412 2. 434 3. 486 4. 652 17. จากการทดลองเพอ่ื ศึกษาสเปคตรมั ของกา๊ ซไฮโดรเจน โดยใชเ้กรตตงิ ซง่ึ มจี านวนขอ่ ง/เซนตเิ มตรเทา่ กบั 4500 ดงั รูป พบว่าเมอ่ื ระยะ D เทา่ กบั 1 เมตร จะมแี ถบสวา่ งสเี ดยี วกนั บนไมเ้มตรหา่ งจากจดุ O ทง้ั ทางดา้ นซา้ ย และดา้ นขวาเท่ากนั คอื 0.3 เมตร จงหาว่าแถบสวา่ งนนั้ มคี วามยาวคลน่ื ประมาณเท่าไร หลอดบรรจกุ าซ 1. 464 2. 565 3. 632 3. 667 x x ไม้เมตร D เกรตตงิ 59 | P a g e

18. ในการทดลองเกย่ี วกบั สเปคตรมั ของโฮโดรเจนโดยมองผ่านเกตรรงิ มเี สน้ สเปคตรมั 3 เสน้ ทม่ี องเหน็ ไดม้ ี ความยาวคลน่ื 434 , 486 และ 656 นาโนเมตร สเปคตรมั ทถ่ี กู ตอ้ ง ตอ้ งอยูท่ ต่ี าแหน่งตามขอ้ ใด O AB C 1. A 656 , B 486 2. A 656 , C 486 เกรตตงิ 3. B 486 , C 656 4. A 656 , C 434 5. 19. ถา้ รศั มขี องโดรเจนอะตอมเมอ่ื ภาวะปกตคิ ือ R อะตอมไฮโดรเจนน้ีสามารถมรี ศั มเี ป็นค่าต่อไปน้ีได้ ยกเวน้ ขอ้ ใด 1. 4 R 2. 8 R 3. 9 R 4. 16 R 20. จากโครงสรา้ งของอะตอมไฮโดรเจนตามทฤษฏขี องบอร์ อเิ ลก็ ตรอนทอ่ี ยูใ่ นวงโคจรท่ี 3 จะมรี ศั มขี องวงโคจร เป็นก่เี ทา่ ของอเิ ลก็ ตรอนทอ่ี ยู่ในวงโคจรท่ี 2 4 2 39 1. 9 2. 3 3. 2 4. 4 21. สาหรบั อเิ ลก็ ตรอนในอะตอมไฮโดรเจนตามทฤษฏขี องบอร์ ค่าพลงั งานจลนเ์ ป็นก่เี ทา่ ของพลงั ศกั ยไ์ ฟฟ้า 1 1 1. 1 2. 2 3. 2 4. 4 22. อะตอมของธาตุชนิดหน่ึง มอี เิ ลก็ ตรอนโคจรรอบ ๆ นิวเคลยี ส 1 ตวั พลงั งานของอะตอม ณ สถานะหน่ึงเป็น -10.4 eV ดงั นน้ั ค่าพลงั งานจลนแ์ ละพลงั งานศกั ยไ์ ฟฟ้าของอเิ ลก็ ตรอนนน้ั จะเป็นเท่าไร ตามลาดบั 1. 0 , -10.4 eV 2. -10.4 eV , 0 3. 10.4 eV , -20.8 eV 4. สรุปไมไ่ ด้ 60 | P a g e

23. ตามแบบจาลองของอะตอมไฮโดรเจนของบอร์ ถา้ ใหร้ ศั มวี งโคจรในสุดของอเิ ลก็ ตรอนเป็น r1 = a และ พลงั งานศกั ยขื องอเิ ลก็ ตรอนในวงโคจรในสุดเป็น A ผลต่างของพลงั งานจลนข์ องอเิ ลก็ ตรอนในวงโคจร n = 2 และ n = 4 จะมขี นาดเป็นตามขอ้ ใด 3 3 1. 32 A 2. 16 A 3 1 3. 8 A 4. 8 A 24. เมอ่ื อเิ ลก็ ตรอนของไฮโดรเจนเปลย่ี นจากระดบั พลงั งาน n = 4 เป็นระดบั พลงั งาน n = 2 จะใหแ้ สงสนี า้ เงนิ ถา้ อเิ ลก็ ตรอนเปลย่ี นระดบั พลงั งานจาก n = 5 ไปยงั n = 2 จะใหแ้ สงสใี ด 1. มว่ ง 2. เขยี ว 3. เหลอื ง 4. แดง 25. จากการวเิ คราะหส์ เปคตรมั ของธาตไุ ฮโดรเจน พบว่าชดุ ความถข่ี องเสน้ สเปคตรมั ในช่วงทส่ี ามารถมองเหน็ ได้ ดว้ ยตาเปลา่ นนั้ มชี ่อื เรียกวา่ อะไร 1. Lyman series 2. Balmer series 3. Paschen series 4. Brackett series 26. สเปคตรมั เสน้ สว่างของอะตอมไฮโดรเจน เสน้ สว่างลาดบั แรกทเ่ี ราเหน็ ชดั เจนมคี วามยาวคลน่ื มากทส่ี ุดคอื 656 นาโนเมตร ในอนุกรมของบลั เมอรเ์ สน้ สวา่ งลาดบั ทส่ี องจะมคี วามยาวคล่นื ประมาณเทา่ ไร (ตอบในหน่วยนาโน เมตร) 27. ในอนุกรมมลั เมอร์ เสน้ สเปคตรมั ของอะตอมไฮโดรเจนเสน้ แรกคอื 657 นาโนเมตร อยากทราบวา่ โฟตอนทจ่ี ะ ทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนของอะตอมไฮโดรเจนจากสถานะ n = 2 หลุดออกจากอะตอมไดพ้ อดมี คี ่าความยาวคลน่ื ก่นี า โนเมตร 61 | P a g e

28. พลงั งานตา่ สุดของอเิ ลก็ ตรอนในอะตอมไฮโดรเจนคอื -13.6 eV ถา้ อเิ ลก็ ตรอนเปลย่ี นสถานะจาก n = 3 ไปสูส่ ถานะ n = 2 จะใหแ้ สงทม่ี พี ลงั งานควอนตมั เท่าใด 29. อะตอมไฮโดรเจนเมอ่ื เปลย่ี นระดบั พลงั งานจากสถานะ n = 3 สูสถานะพ้นื จะใหโ้ ฟตอนมพี ลงั งาน 19.34 x 10-19 จลู และเมอ่ื เปลย่ี นสถานะจาก = 2 สู่สถานะพ้นื จะใหโ้ ฟตอนพลงั งาน16.33 x 10-19 จลู ถา้ ตอ้ งการ กระตนุ้ ใหอ้ ะตอมไฮโดรเจนใหเ้ปลย่ี นระดบั พลงั งานจากสถานะ n = 2 ไปยงั สานะ n = 3 จะตอ้ งใชแ้ สง ความถเ่ี ท่าใด 2. 5.4 x 1014 Hz 1. 4.5 x 1014 Hz 3. 3.0 x 1015 Hz 4. 5.4 x 1015 Hz 30. ในการกระตนุ้ ใหอ้ ะตอมของไฮโดรเจนทม่ี รี ะดบั พลงั งานตา่ สุด (-13.6 eV) ไปอยู่ทร่ี ะดบั พลงั งาน n = 4 สเปคตรมั เสนั ทม่ี คี วามยาวคลน่ื สน้ั ทส่ี ุดจะมพี ลงั งานเท่าไร 1. 0.66 eV 2. 0.85 eV 3. 10.20 eV 4. 12.75 eV 31. อะตอมของกาซชนิดหน่ึง เมอ่ื ใหร้ บั การกระตนุ้ จากพลงั งานภายนอกา 16 eV จะทาใหอ้ ยู่ในสภาวะถกู กระตนุ้ ทส่ี อง สภาวะพ้นื มคี ่าพลงั งานเท่าไรในหน่วย eV 32. สมมตวิ า่ แผนภาพแสดงระดบั พลงั งานของอะตอมชนิดหน่ึงเป็นดงั รูป ใหห้ าค่าความยาวคลน่ื ของคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าทจ่ี ะทาใหอ้ ะตอมในสถานะพ้นื ฐานแตกตวั เป็นไอออนไดพ้ อดี 0 1. 62 nm 2. 100 nm -4 eV 3. 210 nm 4. 310 nm -11 eV -20 eV 62 | P a g e

33. อเิ ลก็ ตรอนอนุภาคหน่ึงมพี ลงั งานจลนเ์ ทา่ กบั 4 eV ถกู จบั ไวด้ ว้ ยโมเลกลุ ทเ่ี ป็นไอออน ถา้ อเิ ลก็ ตรอนหลงั ถกู จบั อยู่ในระดบั พลงั งาน -4 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ ในกระบวนการน้ีจะมรี งั สคี วามยาวคลน่ื ก่นี าโนเมตรปลอ่ ย ออกมา 34. จากการทดลองของฟรงั คแ์ ละเฮรติ ซพ์ บวา่ ศกั ยก์ ระตนุ้ (Excitation Potention) ของอะตอมของไอปรอทมี ค่าเป็น 4.9 , 6.7 , 10.4 , ..... โวลต์ ถา้ ใหอ้ เิ ลก็ ตรอนทอ่ี ยูใ่ นสถานะถูกกระตนุ้ ในระดบั ทส่ี อง(Second excited State) ลงลดมาสูสถานะถกู กระตนุ้ ระดบั แรก (First excited state) โฟตอนทถ่ี กู ปล่อยออกมา จะ มพี ลงั งานทอ่ี เิ ลก็ ตรอนโวลต์ 1. 1.8 2. 3.7 3. 4.9 4. 6.7 35. ซเี ซยี มมรี ะดบั พลงั งานระดบั แรกของสถานะกระตนุ้ สูงกว่าพลงั งานระดบั พ้นื อยู่ 1.38 eV ถา้ ใหอ้ ิเลก็ ตรอน พลงั งาน 1 eV วง่ิ เขา้ ชนซเี ซยี มจะใหผ้ ลตามขอ้ ใด 1. จะไมม่ อี ะตอมซเี ซยี มอยู่สถานะกระตนุ้ เลย 2. จะมจี านวนอะตอมซเี ซยี มบางส่วนในสถานะกระตุน้ 3. อะตอมซเี ซยี มทก่ี ระตนุ้ จะมพี ลงั งาน 0.38 eV 4. อะตอมซเี ซยี มท่กี ระตนุ้ จะมพี ลงั งาน 2.38 eV 36. ถา้ พลงั งานกระตนุ้ ลาดบั แรกของไอปรอทคือ 4.9 eV จงหาวา่ จะตอ้ วใชค้ วามต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ากโ่ี วลทเ์ ร่ง อเิ ลก็ ตรอนเพอ่ื ใหเ้ขา้ ชนอะตอมปรอท แลว้ หลงั ชนอเิ ลก็ ตรอนมคี วามเรว็ 2x 105 เมตร/วนิ าที 37. เร่งอเิ ลก็ ตรอนดว้ ยความต่างศกั ย์ 10 โวลท์ ใหเ้ขา้ ชนกบั อะตอมตวั หน่ึง หลงั ชนแลว้ อะตอมนน้ั ปลอ่ ยคลน่ื ท่มี ี ความยาวคลน่ื 150 นาโนเมตร ออกมา จงหาวา่ หลงั ชนนนั้ อเิ ลก็ ตรอนคงเหลอื พลงั งานอยูอ่ ีกเทา่ ไร 1. 2.8 x 10-19 จลู 2. 10 x 10-19 จลู 3. 13.2 x 10-19 จูล 4. 16 x 10-19 จลู 63 | P a g e

38. หลอดรงั สเี อกซหื ลอดหน่ึงมคี วามต่างศกั ยร์ ะหวา่ งขว้ั แอโนดและแคโทด 11,000 โวลท์ จงหาว่ารงั สเี อกซท์ ่ี ผลติ ไดจ้ ะมคี วามยาวคลน่ื สนั้ ท่สี ุดเท่าไร 39. อเิ ลก็ ตรอนถูกเร่งในหลอดโทรทศั นด์ ว้ ยความต่างศกั ยป์ ระมาณ 10,000 โวลท์ เมอ่ื อเิ ลก็ ตรอนกระทบ จอโทรทศั น์ คลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าทแ่ี ผจ่ ากจอโทรทศั นม์ คี วามยาวคลน่ื ไดส้ นั้ ทส่ี ุดเทา่ ไร 1. 4.1 x 10-9 เมตร 2. 12 x 10-10 เมตร 3. 8.0 x 109 เมตร 4. 2.4 x 1018 เมตร 40. เมอ่ื ผา่ นรงั สเี อกซเ์ ขา้ ไปในบรเิ วณสนามแมเ่ หลก็ หรอื สนามไฟฟ้าแลว้ รงั สเี อกซ์ 1. ไมม่ กี ารเบย่ี งเบนในทศิ ทางใด ๆ ในสนามนน้ั ๆ 2. เบย่ี งเบนเขา้ หาขว้ั บวกของสนามแมเ่ หลก็ หรอื สนามไฟฟ้านน้ั 3. เบย่ี งเบนเขา้ หาขว้ั ลบของสนามแมเ่ หลก็ หรอื สนามไฟฟ้านนั้ 4. มกี ารเคลอ่ื นทเ่ี ป็นรูปคลน่ื ไซน์ 41. รงั สเี อก็ ซเ์ มอ่ื ถกู ยงิ ผา่ นกอ้ นผลกึ ซง่ึ อะตอมมกี ารจดั เรยี งตวั อย่างเป็นระเบยี บ ทาใหเ้กดิ การเล้ยี วเบนของรงั สี เอก็ ซอ์ ยา่ งมรี ะเบยี บ และนามาภถงึ การคานวณหาระยะระหวา่ งอะตอมได้ ทง้ั น้ีเน่ืองจาก 1. รงั สเี อก็ ซเ์ ป็นคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าทม่ี คี วามถส่ี ูงในช่วง 1016 – 1022 เฮริ ตซ์ จงึ มพี ลงั งานสูงพอทาใหเ้กดิ การเล้ยี วเบน 2. รงั สเี อก็ ซม์ คี วามยาวคลฃน่ื ประมาณ 10-10 เมตร ซง่ึ ใกลเ้คียงกบั ขนาดระยะห่างระหว่างแถวอะตอมใน ผลกึ 3. รงั สเี อก็ ซถ์ กู สรา้ งข้นึ จากการเปลย่ี นแปลงความเรว็ ของอเิ ลก็ ตรอนเมอ่ื ผา่ นอะตอมของเป้าโลหะ 4. รงั สเี อกซส์ ามารถเคลอ่ื นทท่ี ะลุผ่านสง่ิ กดี ขวางไมว่ ่าจะหนาหรอื บางได้ 42. ระดบั พลงั งานชน้ั ในของอเิ ลก็ ตรอนในเป้าของหลอดรงั บสเี อก็ ซ์ เทา่ กบั -1.1 x 10-14 จูล ถา้ อเิ ลก็ ตรอนน้ีถกู ชนหลุดออกไป จะเกดิ รงั สเี อก็ ซเ์ ฉพาะตวั มคี วามยาวคลน่ื 2.0 x 10-11 เมตร รงั สเี อ็กซเ์ ฉพาะตวั น้ีเกดิ จาก อเิ ลก็ ตรอนทอ่ี ยู่ในระดบั พลงั งานกทจ่ี ูล กาหนดใหค้ ่าคงตงั ของพลงั คเ์ ท่ากบั 6.6 x 10-34 จูลวนิ าที ความเรว็ แสงในสุญญากาศเท่ากบั 3.0 x 108 เมตรต่อวนิ าที 1. 1.1 x 10-15 จูล 2. 9.9 x 10-15 จูล 3. -1.1 x 10-15 จลู 4. -9.9 x 10-15 จลู 64 | P a g e

43. ขอ้ ความต่อไปน้ีขอ้ ใดถกู ตอ้ ง ก. ลารงั สแี คโทดคือลาอนุภาคอิเลก็ ตรอน ข. รงั สเี อก็ ซต์ ่อเน่ือนและรงั สเี อก็ ซเ์ ฉพาะตวั ต่างเป็นคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ค. ปรากฏการณโ์ ฟโตอเิ ลก็ ทริกแสดงคุณสมบตั ิแบบคลน่ื 1. ก. และ ข. 2. ก. และ ค. 3. ข. และ ค. 4. ก. เท่านนั้ 44. พลงั งานจลนส์ ูงสุดของโฟโตอเิ ลก็ ตรอน 1. ไมข่ ้นึ กบั ความเขม้ ของแสงทม่ี าตกกระทบ 2. ข้นึ กบั กาลงั หน่ึงของความเขม้ ของแสงทม่ี าตกกระทบ 3. ข้นึ กบั กาลงั สองของความเขม้ ของแสงทม่ี าตกกระทบ 4. ข้นึ กบั รากทส่ี องของความเขม้ ของแสงทม่ี าตกกระทบ 45. จากการศึกษาปรากฏการณโ์ ฟโตอเิ ลก็ ทรกิ สรุปไดว้ ่า 1. เมอ่ื แสงมคี วามถ่เี ทา่ กบั ความถข่ี ดี เร่มิ ตกกระทบผวิ โลหะจะไมม่ อี เิ ลก็ ตรอนหลดุ จากผวิ โลหะ 2. แสงทม่ี คี วามถค่ี ่าเดยี วตกกระทบผวิ โลหะต่างชนิดกนั จะใหโ้ ฟโตอเิ ลก็ ตรอนทม่ี พี ลงั งานจลนส์ ูงสุดเท่ากนั 3. เมอ่ื เพม่ิ ความเขม้ แสงทต่ี กกระทบผวิ โลหะ กระแสโฟโตอเิ ลก็ ตรอนจะมคี ่าเพม่ิ ข้นึ 4. เมอ่ื เพม่ิ ความเขม้ แสงท่ตี กกระทบผวิ โลหะ จานวนโฟโตอเิ ลก็ ตรอนจะเทา่ เดมิ แต่มพี ลงั งานสูงข้นึ 46. จงหาความยาวคลน่ื ของแสงท่โี ฟตอนของมนั มพี ลงั งาน เท่ากบั 1.5 eV ใหต้ อบในหน่วยนาโนเมตร 47. จากปรากฏการณโ์ ฟโตอเิ ลก็ ตรกิ เมอ่ื ใหแ้ สงทม่ี พี ลงั งาน 4.00 eV ตกกระทบโลหะชนิดหน่ึง ปรากฏวา่ ตอ้ งให้ ความต่างศกั ยร์ ะหว่างแคโทดกลั บแอโสนดในการหยุดยงั้ โฟโตอเิ ลก็ ตรอนเท่ากบั 0.65 V ถา้ ใหแ้ สงทม่ี ี พลงั งาน 5.00 eV ตกกระทบโลหะชนิดเดยี วกนั จะตอ้ งใชค้ วามต่างศกั ยห์ ยุดยงั้ ก่โี วลท์ 65 | P a g e

48. ในปรากฏการณโ์ ฟโตอเิ ลก็ ตรอน ถา้ ใหแ้ สงทม่ี คี วามถ่ี 8x 1014 เฮริ ตซ์ ตกกระทบโลหะชนิดหน่ึงปรากฏวา่ ตอ้ ง ใชค้ วามต่างศกั ยใ์ นการหยุดยงั้ โฟโตอเิ ลก็ ตรอนท่หี ลดุ ออกมา 1.3 โวลท์ จงหาค่าพลงั งานยดึ เหน่ียวของโลหะ ทใ่ี ชใ้ นการทดลองน้ี 1. 0 eV 2. 2 eV 3. 2.5 eV 4. 4.3 eV 49. เมอ่ื ใหแ้ สงทม่ี คี วามถค่ี ่าหน่ึงตกกระทบลงบนผวิ ของทองคา ซง่ึ มคี ่าพลงั งานยดึ เหน่ียว 4.8 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ แลว้ ทาใหเ้กดิ โฟโตอเิ ลก็ ตรอน และเมอ่ื ใชค้ วามต่างศกั ยห์ ยุดยง้ั เทา่ กบั 8.4 โวลท์ จะไมม่ กี ระแสไหล จงหา ค่าความถข่ี องแสงทใ่ี ช้ 2. 2.0 x 1034 เฮริ ตซ์ 1. 0.5 x 1034 เฮริ ตซ์ 4. 3.2 x 1015 เฮริ ตซ์ 3. 0.9 x 1015 เฮริ ตซ์ 50. ฟงั กช์ นั งาน W ของโลหะชนิดหน่ึง มคี ่า 2.3 eV เมอ่ื ฉายแสงไปยงั โลหะดงั กลา่ ว แสงทใ่ี ชต้ อ้ งมคี วามยาวคลน่ื นอ้ ยทส่ี ุดกน่ี าโนเมตร จงึ จะทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนหลุดออกมาจากผวิ โลหดงั กลา่ ว โดยกาหนดใหค้ ่า hc = 1242 eV-nm 1. 400 2. 450 3. 540 4. 600 51. โลหะชนิดหน่ึงมคี ่าพลงั งานยุดเหน่ียวเท่ากบั 2.0 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ ถา้ มแี สงทม่ี คี วามยาวคลน่ื 100 nm มา กระทบ พลงั งานจลนส์ ูงสุดของโฟโตอเิ ลก็ ตรอนทอ่ี อกมาจะเป็นก่อี เิ ลก็ ตรอนโวลท์ 1. 6.4 eV 2. 10.4 eV 3. 14.4 eV 4. 18.4 eV 52. เมอ่ื ฉายรงั สอี ลั ตราไวโอเลตทม่ี คี วามยาวคลน่ื 400 นาโนเมตร ไปทผ่ี วิ โลหะชนิดหน่ีงทม่ี คี ่าพลงั งานยึดเหน่ียว เท่ากบั 1.8 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ โฟโตอเิ ลก็ ตรอนหลุดจากผวิ โลหะจะมพี ลงั งานจลนเ์ ทา่ ไร 1. 0 eV 2. 0.5 eV 3. 1.3 eV 4. 1.8 eV 53. แสงมคี วามยาวคลน่ื 180 นาโนเมตร ตกกระทบผวิ โลหะทองแดงซง่ึ มคี ่าพลงั งานยดึ เหน่ยวของทองแดง เท่ากบั 3.2 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ จงหาค่าพลงั งานจลนส์ ูงสุดของอเิ ลก็ ตรอนทห่ี ลดุ จากผวิ ทองแดง กาหนดให้ อตั ราความเรว็ ของแสงเทา่ กบั 3 x 108 เมตรต่อวนิ าที และค่านิจของพลงั คเ์ ท่ากบั 6.6 x 10-34 จลู วนิ าที 1. 2.8 x 10-19 จลู 2. 3.2 X 10-19 จูล 3. 5.9 x 10-19 จูล 4. 6.6 x 10-19 จลู 54. ไฮโดรเจนทส่ี ถานะพ้นื ฐาน (Ground State) ดูดกลนื โฟตอนซง่ึ มพี ลงั งาน 20 อเิ ลก็ ตรอนโวลทแ์ ลว้ แตกตวั เป็นออิ อน อเิ ลก็ ตรอนท่หี ลุดออกมาจะมพี ลงั งานจลนเ์ ป็นก่อี เิ ลก็ ตรอนโวลท์ 1. 0 2. 6.4 3. 13.6 4. 20 66 | P a g e

55. สาหรบั ผวิ โลหะหน่ึงพบว่า ความยาวคลน่ื ขดี เรม่ิ ของแสงสาหรบั ผิวโลหะน้ีมคี ่าเท่ากบั 3.1 x 10-7 เมตร ดงั นน้ั ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าหยุดยงั้ เมอ่ื แสงมคี วามยาวคลน่ื 2.0 x 10-7 เมตร มาตกกระทบมคี ่าเท่ากบั กโ่ี วลท์ 56. ในการทดลองเร่อื งปรากฏการณ์โฟโตอเิ ลก็ ตริก ใหแ้ สงซง่ึ มคี วามยาวคลน่ื 4 x 10-7 เมตรตกกระทบผวิ โลหะ ซง่ึ ถา้ ตอ้ งการจะใหอ้ เิ ลก็ ตรอนหลดุ จากผวิ โลหะไดน้ นั้ จะตอ้ งใชพ้ ลงั งานอยา่ งนอ้ งทส่ี ุดเท่ากบั 3.2 x 10-19 จูล ความต่างศกั ยห์ ยุดยง้ั (Stopping Potential) จะมคี ่าเทา่ ไร 1. 1.09 โวลท์ 2. 2.09 โวลท์ 3. 3.09 โวลท์ 4. 4.09 โวลท์ 57. ในการทดลองปรากฏการณโ์ ฟโตอเิ ลก็ ตรกิ เมอ่ื เขยี นกราฟระหว่างความต่างศกั ยท์ ห่ี ยุดโฟโตอเิ ลก็ ตรอนกบั ความยาวคลน่ื ทส่ี นั้ ทส่ี ุดของแสง ถา้ พลงั งานทต่ี อ้ งใชใ้ นการทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนหลดุ ออกจากผวิ โลหะเท่ากบั 3 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ เสน้ กราฟควรตดั แกนความยาวคลน่ื ทส่ี นั้ ทส่ี ุดของแสงทค่ี ่าก่นี าโนเมตร 1. 410 2. 615 3. 820 4. 1025 58. นยั นต์ ามนุษยส์ ามารถรบั คลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าพลงั งาน 10-18 จูลได้ ถา้ คลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้าทพ่ี ลงั งานน้ีมคี วาม ยาวคลน่ื 6 x 10-7 เมตร โฟตอนทน่ี ยั นต์ ารบั ไดม้ จี านวนก่ตี วั 1. 1 โฟตอน 2. 2 โฟตอน 3. 3 โฟตอน 4. 4 โฟตอน 59. เมอ่ื แสงทม่ี คี ่าความยาวคลน่ื λ = 170 nm ตกลงบนโลหะทม่ี คี ่าพลงั งานทโ่ี ลหะยดึ อเิ ลก็ ตรอนไว้ (W) = 2.2 0 eV จะเกดิ โฟโตอเิ ลก็ ตรอนทม่ี คี วามเรว็ ค่าหน่ึง ถา้ ตอ้ งการใหเ้กดิ โฟโตอเิ ลก็ ตรอนน้ีเป็นจานวนมากกว่าเดมิ ควรจะ 1. เพม่ิ ค่าความยาวคลน่ื 2. ลดค่าความยาวคลน่ื 3. เพม่ิ ค่าความเขม้ 4. ขอ้ ข. และ ค. 60. รถคนั หน่ึงมมี วล 1,000 กโิ ลกรมั แลน่ ดว้ ยความเรว็ 72 กโิ ลเมตร/วนิ าที ถา้ คิดว่ารถยนตค์ นั น้ีเป็นคลน่ื จะมี ความยาวคลน่ื เดอ บรอยด์ เท่าไร 2. 3.3 x 10-38 เมตร 1. 0.92 x 10-38 เมตร 4. 1.1 x 10-38 เมตร 3. 0.33 x 10-38 เมตร 61. เมอ่ื ความเรว็ ของอเิ ลก็ ตรอนเพ่มิ ข้นึ 4 เทา่ ความยาวคลน่ื ของ เดอ บรอยด์ จะมคี ่าเป็นก่เี ทา่ ของความยาว คลน่ื เดมิ 1. 0.25 2. 0.5 3. เทา่ เดมิ 4. 2 67 | P a g e

62. จงหาความยาวคลน่ื ของอเิ ลก็ ตรอน ซง่ึ เคลอ่ื นทด่ี ว้ ยพลงั งานจลน์ 5 อเิ ลก็ ตรอนโวลท์ มวลอเิ ลก็ ตรอนคือ 9.1 x 10-31 กโิ ลกรมั 1. 0.55 nm 2. 0.85 nm 3. 0.95 nm 4. 1.10 nm 63. ตามสมมตฐิ านของเดอ บรอยด์ อนุภาคน่าจะแสดงสมบตั ิของคลน่ื ได้ ดงั นน้ั รงั สเี บตา(ซง่ึ มปี ระจุและมวล เท่ากบั อเิ ลก็ ตรอน) ทม่ี พี ลงั งาน 858.50 keV น่าจะมคี วามยาวคลน่ื เท่ากบั เท่าไร 1. 1.326 x 10-12 เมตร 2. 1.441 x 10-12 เมตร 3. 2.306 x 10-28 เมตร 4. 2.306 x 1032 เมตร 64. อนุภาคชนิดหน่ึงมมี วล 3.2 x 10-27 กโิ ลกรมั ประพฤตติ นเป็นคลน่ื ทม่ี พี ลงั งาน 1 เมกะอเิ ลก็ ตรอนโวลท์ ความยาวคลน่ื ของอนุภาคน้ีเท่ากบั ก่เี มตร 2. 8.3 x 10-24 เมตร 1. 2.0 x 10-31 เมตร 4. 1.2 x 10-12 เมตร 3. 2.1 x 10-14 เมตร 65. ความยาวคลน่ื เดอ บรอยล์ ของอเิ ลก็ ตรอนเท่ากบั 0.10 นาโนเมตร พลงั งานจลนข์ องอเิ ลก็ ตรอนมคี ่าเทา่ ไร 1. 2.4 x 10-17 j 2. 4.8 x 10-17 j 2. 2.0 x 10-16 j 4. 1.0 x 10-15 j 66. อนุภาคมวล m มพี ลงั งานจลนเ์ พม่ิ ข้นึ เป็น 4 เทา่ ของพลงั งานจลนเ์ ดมิ ความยาวคลน่ื เดอ บรอยดข์ องอนุภาค น้ีในครงั้ หลงั จะเป็นก่เี ทา่ ของความยาวคลน่ื เดอ บรอยค์ รงั้ แรก 1 2. 2 เท่า 3. 4 เทา่ 4. 8 เทา่ 1. 2 เทา่ 67. ถา้ มวลของอนุภาค A เป็นครง่ึ หน่ึงของมวลอนุภาค B เมอ่ื อนุภาคทงั้ สองมพี ลงั งานเทา่ กนั อนุภาค A จะ ประพฤตติ วั เป็นคลน่ื ทม่ี คี วามยาวคลน่ื เป็นกเ่ี ท่าของอนุภาค B 1 1 3. √2 1. 2 2. √2 4. 2 68. ไฮโดรเจนไอออน (H+) และฮเี ลยี มไอออน (He+) ถกู เร่งดว้ ยสนามไฟฟ้า 106 โวลท์ ไฮโดรเจนไอออนจะมี ความยาวคลน่ื เดอ บรอยด์ เป็นก่เี ท่าของฮเี ลยี มไอออน 1. √2 เท่า 1 2. 2 เทา่ 3. 2 เท่า 4. 4 เท่า 68 | P a g e

69. ไฮโดรเจนอะตอมอยูใ่ นสถานะกระตนุ้ มพี ลงั งานเทา่ กบั – 0.9 x 10-19 j ค่าความยาวคลน่ื เดอ บรอยด์ ของ อเิ ลก็ ตรอนในอะตอมน้ีคอื ขอ้ ใด 1. 1.6 x 10-9 m 2. 2.2 x 10-6 m 3. 3.2 x 10-9 m 4. 2.5 x 10-10 m 70. หลกั ความไมแ่ น่นอนของไฮเซนเบอรก์ กลา่ วว่า ผลคูณระหว่างความไมแ่ น่นอนทางตาแหน่งกบั ความไม่ แน่นอนทางโมเมนตมั จะมคี ่าอยา่ งไร 1. นอ้ ยกว่าค่านิจของพลงั คห์ ารดว้ ย 2π 2. เท่ากบั ค่านิจของพลงั คห์ ารดว้ ย 2π 3. มากกว่าค่านิจของพลงั คห์ ารดว้ ย 2π 4. มากกวา่ หรอื เท่ากบั ค่านิจของพลงั คห์ ารดว้ ย 2π 69 | P a g e

ฟิ สกิ สน์ ิวเคลยี ร์ ปฎกิ ริ ิยานิวเคลยี ร์ คือ กระบวนการท่นี ิวเคลยี สเปลย่ี นแปลงองคป์ ระกอบหรือระดบั พลงั งาน ในทุกสมการ ปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี ร์ ผลบวกของเลขอะตอมทง้ั ก่อนและหลงั ปฏกิ ริ ยิ าจะตอ้ งเทา่ กนั ซง่ึ แสดงว่าประจไุ ฟฟ้ารวมมคี ่าคงตวั และผลบวกของเลขมวลก่อนและหลงั ปฏิกิริยาก็จะตอ้ งเท่ากนั ดว้ ย ซ่งึ แสดงว่า จานวนนิวคลยี สรวมก่อนและหลงั ปฏกิ ริ ยิ าจะตอ้ งคงตวั การคน้ พบกมั มนั ตภาพรงั สี ในปี ค.ศ. 1896 เบก็ เคอเรล ( Henri Becquerel ) ไดท้ าการทดลองการเรืองแสงของสารต่าง ๆ และได้ พบวา่ สารประกอบของยูเรเนียมสามารถ แผร่ งั สชี นิดหน่ึงออกมาไดเ้ องตลอดเวลาโดยไม่ ข้นึ อยู่กบั สภาพแวดลอ้ มเลย และจากการศึกษาเบ้อื งตน้ ของเบก็ เคอเรล เขาไดพ้ บว่า รงั สีน้ีมสี มบตั ิ บางประการ คลา้ ยรงั สเี อกซ์ เช่น สามารถทะลุ ผ่านวตั ถบุ างชนิดและทาใหอ้ ากาศแตกตวั เป็นไอออนได้ มารี คูรี (Marie Curie)ไดน้ าเร่ืองน้ีมาศึกษาต่อเป็นหวั ขอ้ วิทยานิพนธป์ ริญญาเอกโดยมสี ามี ปีแอร์ กูรี (Pierre Curie) เป็นผูช้ ่วย ซ่งึ ทง้ั คู่พบว่ายูเรเนียมมกี ารแผ่รงั สี ออกมาเองอย่างสมา่ เสมอและตลอดเวลา และในเวลาต่อมากยงั พบธาตุใหม่อีก 2 ธาตุคือ เรเดียม และ พอโลเนียม ท่ีแผ่รงั สี เช่นเดียวกบั ยูเรเนียมแต่รงั สมี คี วามแรงกว่ากนั มาก มาดามคูรีได้ ตงั้ ช่ือปรากฏการณ์การแผ่รงั สีของสารน้ีว่า กมั มนั ตภาพรงั สี (Radioactivity) [3]และเรยี กธาตทุ ส่ี ามารถแผ่รงั สไี ดว้ ่า ธาตกุ มั มนั ตรงั สี (Radioactive Element) ในเวลาต่อมาเบคเคอเรลพบว่า รงั สที ่ีพบโดยเป็นคนละชนิดกบั รงั สีเอกซ์ รงั สดี งั กล่าวเป็นรงั สีท่ถี ูกปล่อย ออกมาจากนิวเคลยี สของธาตุ เม่อื นิวเคลยี สของธาตุนนั้ อยู่ในสภาวะไม่เสถียร สภาวะไม่เสถยี รเกิดจากสดั ส่วนของ จานวนโปรตอนต่อจานวนนิวตรอนไม่เหมาะสม ธาตุน้ันจึงปล่อยรงั สีออกมาเพ่ือปรบั ตวั เองให้เสถียร ซ่ึงเป็น กระบวนการทเ่ี กดิ ข้นึ เองตามธรรมชาติ 70 | P a g e

สญั ลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear symbol) สญั ลกั ษณน์ ิวเคลยี ร์ เป็นสง่ิ ทใ่ี ชเ้ขยี นแทนโครงสรา้ งของอะตอม โดยบอกรายละเอียดเก่ยี วกบั จานวน อนุภาคมลู ฐานของอะตอม A คอื เลขมวล Z คอื เลขอะตอม X คือ สญั ลกั ษณ์ของธาตุ เลขอะตอม (Atomic number) หมายถงึ จานวนโปรตอนทม่ี อี ยูใ่ นนิวเคลยี ส แต่เน่ืองจากอะตอมเป็น กลางทางไฟฟ้า ดงั นนั้ จานวนโปรตอนจงึ เทา่ กบั จานวนอเิ ลก็ ตรอน ธาตแุ ต่ละชนิดมเี ลขอะตอมไม่ซา้ กนั ดงั นนั้ เลข อะตอมจงึ บอกชนิดของธาตไุ ด้ เลขมวล (Atom mass number) หมายถงึ จานวนนิวคลอี อนทงั้ หมดทอ่ี ยู่ในนิวเคลยี ส เลขมวลจะมคี ่า ใกลเ้คียงกบั มวลอะตอม (Atomic mass) แต่เลขมวลเป็นเลขจานวนเตม็ เสมอ สว่ นมวลอะตอมอาจเป็นจานวนเตม็ หรอื ทศนิยมกไ็ ด้ นิวคลอี อน (Nucleon) หมายถงึ อนุภาคท่รี วมกนั เป็นนิวเคลยี ส เพราะว่าในนิวเคลยี สประกอบดว้ ย โปรตอนและนิวตรอน ดงั นนั้ อนุภาคทงั้ สองต่างกเ็ ป็นนิวคลอี อน ตระกูลทางนิวเคลยี ร์ การสลายตวั ของธาตกุ มั มนั ตรงั สี อะตอมของธาตใุ นชวี ติ ประจาวนั เรา 99.9 % เสถยี ร ไมป่ ล่อยกมั มนั ตภาพรงั สอี อกมา แต่อะตอมของธาตุอกี 0.1% ท่ีเหลือไม่เสถียร นิวเคลยี สไม่เสถียรมสี าเหตุมาจาก สดั ส่วนระหวา่ งจานวนโปรตอนและจานวนนิวตรอนในนิวเคลยี ส ไม่เหมาะสม ทาใหน้ ิวเคลยี สไม่เสถียร (Unstable Nucleus) ตอ้ งเปลย่ี นสภาพนิวเคลยี สเขา้ สู่สภาพนิวเคลยี สเสถยี ร (Stable Nucleus) ดว้ ยการปล่อยรงั สอี อกมา กระบวนการท่เี กิดข้นึ น้ี เรียกว่า “การสลายกมั มนั ตรงั สี (Radioactive Decay)” โดย เม่อื ธาตุกมั มนั ตรงั สีแผ่รงั สีออกมา อาจสลายตวั เป็นธาตุใหม่ หรอื ยงั เป็นธาตเุ ดมิ กไ็ ด้ ข้นึ อยู่กบั ชนิดของรงั สที แ่ี ผ่ออกมา 71 | P a g e

ชนิดของกมั มนั ตภาพรงั สี ปจั จบุ นั เราพบว่ารงั สที ่ปี ล่อยออกมาจากธาตุกมั มนั ตภาพรงั สมี อี ยู่ 3 ชนิดคือ รงั สแี อลฟา (alpha, ) และ รงั สบี ตี า (Beta, ) และรงั สแี กมมา (gamma, ) 1. รงั สแี อลฟา (Alpha rays,) 42He ซ่งึ เป็นนิวเคลยี สของธาตฮุ เี ลยี ม ส่วนใหญ่การสลายใหร้ งั สี แอลฟามกั จะเกิดกบั นิวเคลยี สของธาตุหนกั ๆ มอี านาจทะทะลวง ตา่ มาก กระดาษเพยี งแผ่นเดยี วหรอื สองแผ่นก็สามารถกน้ั ได้ ใน สนามไฟฟ้ารงั สีแอลฟาเบนเขา้ หาขวั้ ลบ สามารถว่งิ ผ่านอากาศได้ ระยะทางเพยี ง 3-5 cm เพราะเมอ่ื รงั สีแอลฟาผ่านสาร สามารถทา ใหส้ ารเกิดการแตกตวั เป็นไอออนไดด้ ี จึงทาใหเ้ สยี พลงั งานอย่าง รวดเรว็ 2. รงั สีบีตา (Beta rays,) มีสญั ลกั ษณ์ นิวเคลยี ร์ −10e มเี ลขมวลเท่ากบั 0 และเลขอะตอมเท่ากบั -1 อนุภาคทม่ี สี มบตั เิ หมอื นอเิ ลก็ ตรอน กล่าวคือ มปี ระจไุ ฟฟ้า -1 มี มวลเท่ากบั มวลของอิเลก็ ตรอน มพี ลงั งานสูง ในสนามไฟฟ้ารงั สี บีตาเบนเขา้ หาขว้ั บวก มีอานาจทะลุทะลวงสูงกว่ารงั สีแอลฟา ประมาณ 100 เท่า สามารถผ่านแผ่นโลหะบางๆ เช่น แผ่นตะกวั่ หนา 1 mm แผ่นอะลูมเิ นียมหนา 5 mm มคี วามเร็วใกลเ้คียง ความเร็วแสง และมอี านาจทาใหส้ ารเกิดการแตกตวั เป็นไอออน นอ้ ยกว่ารงั สแี อลฟา 3. รงั สแี กมมา (Gamma rays, ) เป็นรงั สที เ่ี ป็นกลาง ทางไฟฟ้ า ไม่มีประจุไฟฟ้ าและไม่มีมวล ไม่เบ่ียงเบนใน สนามไฟฟ้า เป็นรงั สที เ่ี กิดจากการท่นี ิวเคลยี สเปลย่ี นจากสถานะ กระตนุ้ เป็นสถานะพ้นื มกั เกดิ หลงั จากท่มี กี ารปล่อยอนุภาคบตี า หรอื แอลฟา มสี มบตั คิ ลา้ ยรงั สเี อกซ์ คือเป็นคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าท่ี มคี วามยาวช่วงคล่ืนสน้ั มาก จึงเป็นรงั สีท่ีมีอานาจทะลุทะลวง สูงสุดสามารถทะลุผ่านแผ่นไมโ้ ลหะและเน้ือเย่อื ได้ แต่ถูกกน้ั ได้ โดยคอนกรีตหรอื แผ่นตะกวั่ หนา มอี านาจทาใหส้ ารเกิดการแตก ตวั เป็นไอออนนอ้ ยมาก 72 | P a g e

การเปล่ยี นสภาพนิวเคลยี ส ในการศึกษาธาตุกมั มนั ตรงั สตี ่าง ๆ พบว่า มธี าตุใหม่เกิดข้นึ หลงั จากท่ไี ดแ้ ผ่รงั สแี อลฟา หรือรงั สบี ตี าเสมอ เช่น เมอ่ื ทอเรยี มปล่อยอนุภาคแอลฟาออกมาจะกลายเป็นเรเดียม ซ่งึ มมี วลอะตอม นอ้ ยกว่าทอเรียมประมาณเท่ ากบั มวลของอนุภาคแอลฟาทป่ี ลดปลอ่ ยออกมา นอกจากน้ีประจุไฟฟ้า ของนิวเคลยี สของเรเดียมท่เี กิดใหมก่ ็มคี ่านอ้ ยกว่า ของทอเรียมเดิมอยู่ +2e ดว้ ย เน่ืองจากมวลของ ธาตุ 1 อะตอมมคี ่าใกลเ้คียงกบั มวลของนิวเคลยี สดงั ท่ที ราบมาแลว้ ดงั นนั้ การเปล่ยี นแปลงของ นิวเคลยี ส ทง้ั น้ีเน่ืองจากมวลของอิเลก็ ตรอนมคี ่านอ้ ยมาก เมอ่ื เปรียบเทียบกบั มวลของ โปรตอน แสดงวา่ อนุภาคแอลฟาไดม้ าจากการเปลย่ี นสภาพนิวเคลยี ส (nuclear transformation) ของ ทอเรียมไปเป็น เรเดยี ม ในกรณีท่มี กี ารแผ่รงั สีบตี า เช่น เม่อื ตะกวั่ ปล่อยอนุภาคบตี าออกมา ตะกวั่ จะกลายเป็ นบสิ มทั ซ่งึ มีประจุ เพม่ิ ข้นึ +1e แต่ทงั้ ตะกวั่ และบสิ มทั จะมมี วลใกลเ้คียงกนั พลงั งานจลนข์ องอิเลก็ ตรอนหรอื อนุภาคบตี าทอ่ี อกมาน้ีมคี ่า สูงมากเม่อื เทียบกบั พลงั งานจลนข์ องอิเลก็ ตรอนท่เี คล่อื นท่รี อบนิวเคลียส แสดงว่าอนุภาคบีตาน้ีไม่ใช่อิเล็กตรอนท่ี เคลอ่ื นทร่ี อบนิวเคลยี ส นนั่ คอื อนุภาคบตี าน้ีตอ้ งเกดิ จากการ เปลย่ี นสภาพนิวเคลยี ส ดว้ ยเหตุท่ีกัมมนั ตภาพรังสีมีความเก่ียวขอ้ งกบั การเปล่ียนสภาพของนิวเคลียสการศึกษาเก่ียวกับ กมั มนั ตภาพรงั สจี ะทาใหท้ ราบองคป์ ระกอบของนิวเคลยี สได้ องคป์ ระกอบของนิวเคลยี ส รทั เทอรฟ์ อรด์ ใหก้ ารสนบั สนุนแนวคิดทว่ี ่านิวเคลยี สของไฮโดรเจนเป็นองคป์ ระกอบของ นิวเคลยี ส ของธาตุ ต่างๆ โดยทดลองยงิ อนุภาคแอลฟาชนนิวเคลยี สของไนโตรเจน และพบว่ามี นิวเคลยี สของ ออกซเิ จนและไฮโดรเจน เกดิ ข้นึ ดงั รูป 2 เขาจึงเสนอใหเ้รยี กนิวเคลยี สของไฮโดรเจน ว่า โปรตอน และจากการท่ธี าตุกมั มนั ตรงั สบี างธาตุมกี าร ปล่อยอนุภาคบตี าหรืออเิ ลก็ ตรอนออกมา ทา ใหน้ กั วทิ ยาศาสตร์ บางคนคิดว่า อเิ ลก็ ตรอนกอ็ าจเป็นองคป์ ระกอบของ นิวเคลยี สของธาตตุ ่าง ๆ ได้ เช่นกนั ดว้ ยเหตนุ ้ีจงึ ไดม้ ี การสรา้ งสมมตฐิ านโปรตอน – อเิ ลก็ ตรอน สมมตฐิ าน โปรตอน – อิเลก็ ตรอน กลา่ วว่า นิวเคลยี สประกอบดว้ ยโปรตอนและอิเลก็ ตรอน ซ่งึ สามารถ อธบิ ายการแผ่รงั สแี อลฟาได้ กลา่ วคือ อนุภาคแอลฟาเกิดจากการรวมตวั กนั ระหว่างโปรตอน 4 ตวั และอิเลก็ ตรอน 2 ตวั แลว้ หลุดออกมาจากนิวเคลยี ส ส่วนการแผ่รงั สบี ตี านน้ั เกดิ จากการปลอ่ ย อิเลก็ ตรอน ในนิวเคลยี สออกมา แต่ จากหลกั ความไมแ่ น่นอนของไฮเซนเบอรก์ ขอ้ มลู น้ีช้ใี หเ้หน็ ว่า อิเลก็ ตรอนจะอยู่ใน นิวเคลยี สไมไ่ ด้ เน่ืองจากมพี ลงั งาน สูงมาก สมมตฐิ านจงึ ตอ้ งยกเลกิ ไป 73 | P a g e

การพบนิวตรอน การทดลองยงิ อนุภาคแอลฟาพงุ่ ชนนิวเคลยี สของธาตเุ บรลิ เลยี มไดร้ งั สอี อกมาชนิดหน่ึงมี สภาพเป็น กลางทาง ไฟฟ้า แชดวกิ (Sir James Chadwick 1819 - 1974) นกั ฟิสกิ ส์ ชาวองั กฤษ นาผลการทดลอง น้ีมาวเิ คราะห์ แลว้ เสนอว่ารงั สที ไ่ี ดค้ ือ อนุภาคนิวตรอน ซง่ึ เป็นการสนบั สนุน แนวคดิ ของรทั เทอรฟ์ อรด์ ทว่ี ่า นิวเคลยี ส มอี นุภาคนิวตรอน ทม่ี า https://www.sutori.com/item/1932 เมอ่ื แชดวกิ พบอนุภาคนิวตรอนแลว้ ไดม้ กี ารตงั้ สมมตฐิ านเร่อื งโครงสรา้ งของนิวเคลยี สใหม่ เรียก สมมติฐาน โปรตอน – นิวตรอน ดว้ ยแนวคิดท่วี ่า นิวเคลยี สประกอบดว้ ยอนุภาคโปรตอนและอนุภาค นิวตรอนรวมกนั เรียกว่า นิวคลอี อน ส่วนจานวนโปรตอนและจานวนนิวตรอนรวมกนั เรยี กว่า เลขมวล จานวนโปรตอนอย่างเดียวในนิวเคลยี ส เรยี กว่าเลขอะตอม การสลายของนิวเคลยี สกมั มนั ตรงั สี ธาตกุ มั มนั ตรงั สชี นิดหน่ึงสลายตวั เกดิ ธาตุใหม่ หากธาตใุ หมเ่ ป็นธาตุกมั มนั ตรงั สี (นิวเคลยี สไมเ่ สถยี ร) กจ็ ะสลายตวั ต่อไปอกี เรอ่ื ย ๆ จนกว่าจะเกดิ ธาตใุ หมท่ ม่ี นี ิวเคลยี สทเ่ี สถยี ร อนุกรมการสลายตวั ในธรรมชาตทิ น่ี ่าสนใจ ไดแ้ ก่ 1. อนุกรมของยูเรเนียม-238 เร่มิ ตน้ ท่ี U-238 สุดทา้ ยท่ี Pb-206 2. อนุกรมของยูเรเนียม-235 เร่มิ ตน้ ท่ี U-235 สุดทา้ ยท่ี Pb-207 3. อนุกรมทอเรียม232 เร่มิ ตน้ ท่ี Th-232 สุดทา้ ยท่ี Pb-208 สมมตฐิ านรทั เทอรฟ์ อรด์ และซอดดี 1. ธาตุกมั มนั ตรงั สสี ลายใหธ้ าตุใหมโ่ ดยปลอ่ ยอนุภาคแอลฟา อนุภาคเบตา ธาตใุ หมท่ ่ไี ดจ้ ะมสี มบตั ิทางเคมี ต่างไปจากธาตเุ ดมิ และธาตใุ หมอ่ าจเป็นธาตุกมั มนั ตรงั สกี ็ ได้ 2. การสลายตวั ของธาตกุ มั มนั ตรงั สี ไมข่ ้นึ กบั สภาพแวดลอ้ มภายนอกนิวเคลยี ส เป็นตน้ วา่ อณุ หภมู ิ ความ ดนั ทกุ นิวเคลยี สมโี อกาสสลายไดเ้ทา่ ๆ กนั แต่บอกไมไ่ ดว้ า่ นิวเคลยี สใดสลายก่อนหรอื หลงั 74 | P a g e

คร่งึ ชวี ติ ของธาตุ (half life) หมายถงึ ระยะเวลาท่สี ารสลายตวั ไปจนเหลอื เพยี งคร่งึ หน่ึงของปริมาณเดิมใช้ สญั ลกั ษณเ์ ป็น t1/2 นิวเคลยี สของธาตกุ มั มนั ตรงั สที ไ่ี มเ่ สถยี ร จะสลายตวั และแผ่รงั สไี ดเ้ องตลอดเวลาโดยไม่ข้นึ อยู่กบั อุณหภูมหิ รือความดนั อตั ราการสลายตวั เป็นสดั ส่วนโดยตรงกบั จานวนอนุภาคในธาตุกมั มนั ตรงั สนี น้ั ปริมาณการ สลายตวั จะบอกเป็นครง่ึ ชวี ติ เป็นสมบตั เิ ฉพาะตวั ของแต่ละไอโซโทป แรงนิวเคลยี ร์ เป็นแรงทย่ี ดึ นิวคลอี อนไวด้ ว้ ยกนั ท่ี นิวเคลยี สแรงน้ีมคี ่ามากพอทจ่ี ะตา้ นแรง ผลกั ระหว่างประจไุ ฟฟ้า ของนิวคลอี อน ซง่ึ มคี ่าสูงมาก เน่ือง จากนิวเคลยี สมขี นาดเลก็ มากนนั่ เอง ขณะเดียวกนั ความ หนาแน่นของนิวเคลยี ส มคี ่าประมาณ 1018 กิโลกรมั ต่อลูกบาศกเ์ มตร ในขณะท่ี ความหนาแน่น ของธาตทุ ม่ี คี วาม หนาแน่นมากทส่ี ุด (ธาตอุ อสเมยี ม) มคี ่าเท่ากบั 2 × 1014 กิโลกรมั ต่อลูกบาศกเ์ มตร เปรยี บเทยี บกนั จะเหน็ วา่ นิวคลี ออน ในนิวเคลยี สอยูอ่ ยา่ งหนาแน่นมาก แรงนิวเคลยี รจ์ งึ เป็นแรงทม่ี คี ่าสูงมาก พลงั งานยึดเหน่ียว คือ พลงั งานท่ียึดนิวคลีออนไวด้ ว้ ยกนั ในนิวเคลียสการท่ีจะกระทา ให้ นิวคลอี อนแยกตวั ออกจาก 75 | P a g e

แบบฝึ กหดั 1. คุณสมบตั ทิ ส่ี าคญั ประการหน่ึงของอนุภาคแอลฟา คือ 1. มอี านาจทะลุทลุ วงสูง 2. มพี ลงั งานจลนส์ ูงกว่าอนุภาคตวั อ่นื 3. ทาใหส้ ารทผ่ี า่ นแตกตวั เป็นไอออน 4. คลา้ ยกบั รงั สเี อกซ์ 2. พจิ ารณาขอ้ ความต่อไปน้ีสาหรบั รงั สแี อลฟา เบตา และ แกมมา ก. มคี วามสามารถในการทาใหก้ าซแตกตวั เป็นไอออนไดด้ กี วา่ ข. ตอ้ งใชว้ สั ดุทม่ี คี วามหนามากในการกนั้ รงั สี ค. เมอ่ื เคลอ่ื นทผ่ี า่ นบรเิ วณทม่ี สี นามแมเ่ หลก็ แนวการเคลอ่ื นทเ่ี ป็นแนวโคง้ ง. อตั ราส่วนระหวา่ งประจตุ ่อมวลมคี ่ามากทส่ี ุด ขอ้ ความใดเป็นคุณสมบตั ขิ องรงั สเี บตา 1. ก. และ ข. 2. ก. และ ค. 3. ข. และ ง. 4. ค. และ ง. 3. ขอ้ ความต่อไปน้ีขอ้ ใดถกู ตอ้ ง 1. รงั สเี บตามอี านาจทะลผุ า่ นสูงกว่ารงั สแี กมมาแต่นอ้ ยกวา่ รงั สเี อกซ์ 2. รงั สเี บตามอี านาจทะลุผ่านสูงกว่ารงั สเี อกซแ์ ต่นอ้ ยกว่ารงั สแี อลฟา 3. รงั สเี บตามอี านาจทะลุผ่านสูงกว่ารงั สแี อลฟาแต่นอ้ ยกวา่ รงั สแี กมมา 4. รงั สเี บตามอี านาจทะลผุ า่ นสูงกว่ารงั สอี ่นื ๆ ทกุ ชนิด 4. รงั สแี คโทดต่างจากรงั สเี บตาคอื 1. รงั สแี คโทดมี e/m คงท่ี 2. รงั สแี คโทดควบคุมดว้ ยสนามแม่เหลก็ และสนามไฟฟ้าพรอ้ มกนั ได้ 3. รงั สเี บตามคี วามเรว็ ไมค่ งท่ี 4. รงั สเี บตาเกดิ ข้นึ เองตามธรรมชาติ 5. แผ่นตะกวั่ เน้ือแน่นหนา 15 เซนตเิ มตร เมอ่ื นาไปกนั้ รงั สแี กมมาจะสามารถลดปรมิ าณรงั สลี งได้ 70 % ถา้ นา ตะกวั่ แบบเน้ือพรุนซง่ึ มคี วามหนาแน่นเพยี งคร่งึ เดยี วของแบบเน้ือแน่น และมคี วามหนาแผน่ ละ 0.5 เซนตเิ มตร มาหลาย ๆ แผน่ เพอ่ื กน้ั รงั สแี กมมาดงั้ กลา่ วใหล้ ดปรมิ าณลง 70% เช่นกนั จะตอ้ งใชแ้ ผ่นตะกวั่ เน้ือพรุนก่แี ผน่ 1. 15 แผน่ 2. 30 แผ่น 3. 45 แผ่น 4. 60 แผ่น 76 | P a g e

6. ตะกวั่ หนา 1 มลิ ลเิ มตร สามารถกนั้ รงั สแี กมมาได้ 90 % ถา้ ใชต้ ะกวั่ หนา 3 มลิ ลเิ มตร รงั สแี กมมาจะทะลุ ออกไปไดก้ เ่ี ปอรเ์ ซนต์ 1. 30 2. 3.3 3. 3.0 4. 0.1 7. อะตอมของ 21084Po 1. มจี านวนนิวคลอี อน = 210 , จานวนนิวตรอน = 84 2. มจี านวนอเิ ลก็ ตรอน = 84 , จานวนนิวตรอน = 126 3. มจี านวนอเิ ลก็ ตรอน = 126 , จานวนโปรตอน = 84 4. มจี านวนนิวคลอี อน = 210 , จานวนอเิ ลก็ ตรอน = 126 8. จานวนนิวตรอนในนิวเครียส 27 Al คอื 13 1. 13 2. 14 3. 27 4. 40 9. ดบี กุ มเี ลขอะตอม = 50 และเลขมวล 120 จะมจี านวนนิวเคลอี อนเทา่ ไร 1. 20 2. 70 3. 120 4. 170 10. อนุภาคแอลฟาประกอบดว้ ย 1. 2 โปรตอน 2. 2 โปรตอน กบั 2 อเิ ลคตรอน 3. 2 โปรตอน กบั 2 นิวตรอน 4. 4 โปรตอน 11. อะตอมของธาตุ 196Pt78 และ 197Au79 จะมจี านวนอะไรเท่ากนั 1. นิวคลอี อน 2. นิวตรอน 3. โปรตอน 4. อเิ ลก็ ตรอน 12. ไอโซโทป เป็นช่อื เรยี กนิวเคลยี สของธาตทุ ม่ี ลี กั ษณะดงั น้ี 1. มจี านวนนิวคลอี อนเทา่ กนั 2. มจี านวนโปรตอนเทา่ กบั นิวตรอน 3. มจี านวนโปรตอนต่างกนั แต่มจี านวนนิวตรอนเทา่ กนั 4. มจี านวนโปรตอนเท่ากนั แต่มจี านวนนิวตรอนต่างกนั 13. ยูเรเนียม -238 (238U92) สลายตวั ใหอ้ นุภาคแอลฟา ซง่ึ นิวเคลยี สทเ่ี กดิ ข้นึ สลายตวั ต่อไปใหอ้ นุภาคเบตาและ แกมมา เลขอะตอมและเลขมวลของนิวเคลยี สทเ่ี กดิ ข้นึ ครง้ั หลงั สุดคอื 1. 91 , 234 3. 90 , 234 3. 91 , 233 4. 90 , 233 14. เมอ่ื นิวเคลยี ส 216Po84 สลายตวั ไปเป็นนิวเคลยี ส 212Pb82 จะใหร้ งั สหี รอื อนุภาคชนิดใดออกมา 1. แกมมา 2. เบตา 3. นิวตรอน 4. แอลฟา 77 | P a g e

15. ยูเรเนียม U238 สลายตวั ให้ 8 อนุภาคแอลฟา และ 6 อเิ ลก็ ตรอน และไฮโซโทปของธาตใุ หม่ ธาตใุ หมท่ ไ่ี ดม้ ี 92 เลขมวลและเลขอะตอมเป็นอบย่างไร 1. 82 , 206 2. 91 , 234 3. 206 , 82 4. 234 , 91 16. ธาตุ A สลายเป็นธาตุ B โดยปลอ่ ยรงั สเี บตาออกมา ธาตุทง้ั สองจะมจี านวนใดเทา่ กนั 1. นิวตรอน 2. โปรตอน 3. ผลรวมของนิวตรอนและโปรตอน 4. ผลต่างของนิวตรอนและโปรตอน 17. นิวเคลยี ส 210Pb82 สลายตวั สู่ไอโซโทปเสถยี รตามลาดบั ดงั น้ี 210Pb82 X Y Z β,γ β α, γ จานวนนิวตรอนในไอโซโทปเสถยี ร Z เป็นเทา่ ไร (124) 18. ค่าคงทข่ี องการสลายตวั (Decay constant) ของ 232Th90 เทา่ กบั 1.6 x 10-18 วนิ าที -1 ถา้ มี 232Th90 อยู่ 1 กโิ ลกรมั จงหาอตั ราการสลายตวั เป็นอะตอมต่อวนิ าทขี อง Th กาหนด ค่าคงทอ่ี าโวกาโดร NA = 6 x 1023 โมล-1 1. 4.1 x 103 2. 9.6 x 105 3. 4.1 x 106 4. 9.6 x 108 19. ธาตุ A มคี ่าคงตวั การสลาย λ จะมคี ่าคร่งึ ชวี ติ ตามขอ้ ใด −������ ������ 1. ������ 2 2. ������2 3. λ ln 2 ln 2 4. ������ 20. เทคนิเทยี ม -99 สลานตวั โดยการปลอ่ ยรงั สแี กมมาและมคี รง่ึ ชวี ติ 360 นาที ดงั นนั้ ค่าจจิ ของการสลายตวั (Decav Constant) ของนิวเคลยี สของธาตนุ ้ีจะมคี ่า 1. 1.6 x 10-5 ต่อวนิ าที 2. 3.2 x 10-5 ต่อวนิ าที 2. 1.6 x 105 ต่อวนิ าที 4. 3.2 x 105 ต่อวนิ าที 21. ในรูปเป็ นเส้นกราฟแสดงการสลายตวั ของไอโซโทป จานวนนวิ เคลียส กมั มนั ตรังสีชนิดหน่ึง อยากทราบวา่ ไอโซโทปน้ีมีคา่ นิจ ของการสลายตวั ในหน่วยของนาทีเทา่ ใด (0.0693 ต่อนาท)ี เวลา(วนิ าท)ี 0 10 20 30 78 | P a g e

22. ไอโซโทปกมั มนั ตรงั สชี นิดหน่ึงมคี ่าคร่งึ ชวี ติ 30 นาที อยากทราบว่าจะตอ้ งใชเ้วลากน่ี าทจี งึ จะมปี รมิ าณลดลง 1 เหลอื เพยี ง 10 ของปรมิ าณเมอ่ื ตอนเรม่ิ ตน้ ( ln 10 = 2.31) (100 นาท)ี 23. สารกมั มนั ตรงั สี มกี ารสลายตวั เป็นไปตามสมการ m = mo e-λt โดย m เป็นมวลของสารทเ่ี หลอื อยู่ เมอ่ื เวลาผา่ นไป t mo เป็นมวลของสาร ณ เวลาเร่มิ ตน้ e เป็นค่าคงท่ี ซง่ึ มคี ่าเท่ากบั 2.7182818 λ เป็นค่าคงตวั การสลายตวั ถา้ หากวา่ สารกมั มนั ตรงั สกี อ้ นหน่ึงมมี วลเรม่ิ ตน้ 1600 กรมั และเมอ่ื เวลาผ่านไป 2 ชวั่ โมง จะเหลอื มวล 1200 กรมั อยากทราบวา่ อกี 4 ชวั่ โมงต่อมา สารกอ้ นน้ีจะเหลอื มวลเท่าไร 1. 400 กรมั 2. 675 กรมั 3. 750 กรมั 4. 800 กรมั 24. ไอโอดนี -131 มคี ่าคงตวั ของการสลายเทา่ กบั 0.087 ต่อวนั ถา้ มไี อโอดนี -131 อยู่ 10 กรมั ตอนเร่มิ ตน้ เมอ่ื เวลาผา่ นไป 24 วนั จะมไี อโดดนี -131 เหลอื อยูเ่ ทา่ ไร(กาหนดให้ ln 2 = 0.693 1. 0.63 กรมั 2. 1.25 กรมั 3. 2.50 กรมั 4. 5.00 กรมั 25. สารกมั มนั ตรงั สชี นิดหน่ึงมคี ่านิจของการสลายตวั 0.077 ต่อปี จะตอ้ งใชเ้วลานานเท่าไรจงึ จะมมี วลลดลงจาก 40 กรมั เหลอื เพยี ง 2.5 กรมั 1. 3 ปี 2. 13 ปี 3. 36 ปี 4. 45 ปี 26. ธาตุชนิดหน่ึงมมี วล 10 กรมั ใชเ้วลา 20 วนั จงึ จะมมี วลเหลอื อยู่ 2.5 กรมั ค่านิจของการสลายตวั มคี ่าเทา่ ไร 1. 0.069 ต่อวนั 3. 0.035 ต่อวนั 3. 0.054 ต่อวนั 4. 0.015 ต่อวนั 27. มธี าตุไอโอดนี 131 ซง่ึ มคี ร่งึ ชวี ติ 8 วนั อยูจ่ านวน 1 กรมั จะใชเ้วลานานเท่าใดจงึ จะเหลอื ธาตุดงั กลา่ วเพยี ง 0.125 กรมั 1. 16 วนั 2. 24 วนั 3. 32 วนั 4. 64 วนั 28. ไอโซโทปของโซเดยี ม ( 24Na11) มคี รง่ึ ชวี ติ 15 ชวั่ โมง จงหาว่าเวลาผ่านไป 75 ชวั่ โมง นิวเคลยี สของไอโซโทป น้ีจะสลายไปแลว้ ประมาณกเี ปอรเ์ ซนตข์ องจานวนท่ตี ง้ั ตน้ ถา้ ตอนทเ่ี ร่มิ แรกนิวเคลยี สของไอโซโทปน้ี มคี ่า 5 คูร่ี 1. 75 % 2. 87.5 % 3. 94 % 4. 97 % 79 | P a g e

29. ลูกเตา๋ 16 หนา้ แตม้ สไี วท้ ห่ี นา้ หน่ึงจานวน 100 ลูก ทอดและคดั ลูกทห่ี งายหนา้ แตม้ สอี อก จะตอ้ งทอดก่ี ครงั้ จงึ จะเหลอื ลูกเตา๋ 50 ลูก 1. 8 ครงั้ 2. 9 ครงั้ 3. 10 ครง้ั 4. 11 ครง้ั 30. จานวนลกู เตา๋ ทเี่ หลือ ในการทอลองอปุ มาอปุ มยั การทอดลูกเตา๋ กบั การ 200 สลายตวั ของนิวเคลยี สกมั มนั ตรงั สี นกั เรยี นคน 100 หน่ึงใชล้ ูกเตา๋ หลายหนา้ ชนิดเดยี วกนั จานวน 200 0 4 จานวนครัง้ ท่ที อด ลูก ซง่ึ มหี นา้ ทแ่ี ตม้ สไี วห้ นา้ หน่ึง นามาทอลองโดย 8 12 การทอดแลว้ คดั ลูก ทห่ี งายหนา้ ทแ่ี ตม้ สอี อก ไดผ้ ลดงั กราฟ อยากทราบวา่ ลูกเตา๋ ชดุ น้ีเป็นลูกเตา๋ ชนิดมก่ี ่หึ นา้ 1. 12 หนา้ 2. 16 หนา้ 3. 18 หนา้ 4. 24 หนา้ 31. ในการหาอายุของวตั ถโุ บราณช้นิ หน่ึง โดยการวดั ปรมิ าณของคารบ์ อน-14 ซง่ึ มคี ร่งึ ชวี ติ 5,570 ปี พบว่าปรมิ าณ 1 ของคารบ์ อน-14 ทเ่ี หลอื อยูใ่ นปจั จบุ นั เทา่ กบั 8 เทา่ ของปรมิ าณทม่ี อี ยูใ่ นตอนแรก วตั ถโุ บราณช้นิ น้ีมอี ายุ เทา่ ไร 1. 11,140 ปี 2. 16,710 ปี 3. 22,280 ปี 4. 44,560 ปี 32. ในการหาอายุของไมท้ ใ่ี ชท้ าไวโอลนิ เก่าแก่อนั หน่ึงพบวา่ อตั ราส่วนของ C – 14 ต่อ C – 12 มอี ยูเ่ พยี ง 12% ของอตั ราสว่ น C – 14 ต่อ C – 12 ในไมท้ ม่ี ชี วี ติ อยู่ จงหาวา่ ไวโอลนิ คนั น้ีมอี ายุกป่ี ี กาหนดใหเ้วลาครง่ึ ชวี ติ ของ C – 14 เท่ากบั 5,570 ปี (16,710 ปี) 33. เมอ่ื นาซากไมโ้ บราณ 6 กรมั มาวดั ปรมิ าณรงั สี ปรากฏว่ามกี มั มนั ตภาพเทา่ กบั ไมท้ ม่ี ชี วี ติ 2 กรมั ถา้ ครง่ึ ชวี ติ ของ C-14 เป็น 5600 ปี แสดงว่าซากวา่ ไมม้ อี ายุเท่าไร 1. เกนิ 16,800 ปี 2. อยูร่ ะหวา่ ง 11,200 – 16,800 ปี 3. อยู่ระหวา่ ง 5,600 – 11,200 ปี 4. ไมเ่ กนิ 5,600 ปี 34. อนุภาคโปรตอนและเดวิ เทอรอน(มวลสองเทา่ โปรตอน แต่ประจเุ ทา่ อเิ ลก็ ตรอน) ถกู เร่งดว้ ยความต่างศกั ย์ เท่ากนั ผา่ นเขา้ ไปในสนามแมเ่ หลก็ ในทศิ ทางตง้ั ฉาก ถา้ โปรตรอนมวี ถิ โี คจรเป็นเสน้ โดง้ รศั มี a วถิ โี คจรของดิ วเทอรอนมเี สน้ ผา่ ศูนยก์ ลางเทา่ ใด 1. 2√2 a 2. √2 a 3. A 4. 4a 80 | P a g e

35. ถา้ รศั มขี องนิวเคลยี สของธาตไุ ฮโดรเจนเป็น 1.4 x 10-15 เมตร รศั มนี ิวเคลยี สของธาตุ 27Al จะเป็นก่เี มตร 1. 4.2 x 10-15 เมตร 2. 5.62 x 10-15 เมตร 3. 12.6 x 10-15 เมตร 4. 27 x 10-15 เมตร 36. ธาตไุ อโซโทปของ 22488Ra จะมรี ศั มเี ป็นกเ่ี ท่าของธาตไุ อโซโทปของ 2811Na 1. 2 เทา่ 2. 3 เท่า 3. 4 เท่า 4. 5 เท่า 37. ถา้ มวลของนิวคลอี อนมคี ่า 1.67 x 10-27 กโิ ลกรมั และให้ ro = 1.3 x 10-15 เมตร ดงั นน้ั ความหนาแน่นของ นิวเคลยี สประมาณเทา่ ไร(หน่วยกโิ ลกรมั ต่อลูกบาศกเ์ มตร) 1. 3 x 106 2. 3 x 109 3. 3 x 1016 4. 3 x 1017 38. ถา้ นิวเคลยี สของธาตุ A มมี วล 4.0020 u และนิวเคลยี สของธาตุ A น้ีประกอบดว้ ยโปรตอนและนิวตรอน อยา่ งละ 2 ตวั (มวลของโปรตอน = 1.0073 u , มวลของนิวตรอน = 1.0087 u , มวล 1 u เทยี บเท่ากบั พลงั งาน 930 MeV) พลงั งานยดึ เหน่ียวต่อนิวคลอี อนของธาตุ A มคี ่าก่ี MeV 1. 2 MeV 2. 7 MeV 3. 14 MeV 4. 28 MeV 39. ธาตตุ รเิ ตยี มซง่ึ มเี ลขอะตอมเป็น 1 เลขมวลเป็น 3 และมวลอะตอมเทา่ กบั 3.016049 U มคี ่าพลงั งานยดึ เหน่ียว/นิวคลอี อนเท่ากบั เท่าใดในหน่วย MeV (ทศนิยม 2 ตาแหน่ง) กาหนดใหม้ วลอะตอมของไฮโดรเจน = 1.007825 u มวลของนิวตรอน = 1.008665 u และ มวล 1 u ใหพ้ ลงั งาน = 930 MeV (2.82 MeV) 40. อนุภาคโปรตอนวง่ิ ชนนิวเคลยี สของ 115B ทาใหเ้กดิ นิวเคลยี สตวั ใหม่ คอื 116C กบั อนุภาคอกี ตวั หน่ึง อนุภาค ตวั นนั้ คอื อะไร 1. โปรตอน 2. นิวตรอน 3. อเิ ลก็ ตรอน 4. แกมมา 41. ไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี 2411Na สามารถผลติ ไดจ้ ากปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี ร์ 2713Al + X 2411Na + 42He ในสมการน้ี X คืออะไร 1. นิวตรอน 2. โปรตอน 3. โปสติ รอน 4. อเิ ลก็ ตรอน 42. อะตอมหนึงของ U235 ถกู ยงิ ดว้ ยนิวตรอนชา้ และแยกตวั ออกเป็น13954Xe 1 อะตอมและเป็น 9438Sr 1 92 อะตอม จงหาว่า มอี นุภาคอกี ชนิดหน่ึงเกดิ ข้นึ จากปฏกิ ิรยิ าน้ี อนุภาคน้ีคืออะไร และมกี อ่ี นุภาค (นิวตรอน 3 อนุภาค) 43. ปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี รต์ ่อไปน้ีสมการใดบา้ งทผ่ี ดิ ก. 147N (α , p) 178O ข. U239 23993Np + 0-1e ค. 147N + 42He + 1.19 MeV 92 178O + 11H ง. 19678Pt + 10n 19678Pt + γ คาตอบทถ่ี กู ตอ้ งคอื 1. ก. , ข. และ ค. 2. ข. และ ง. 3. ง. เท่านน้ั 4. คาตอบเป็นอย่างอ่นื 81 | P a g e

44. ถา้ ผลต่างของมวลก่อนเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าและหลงั เกดิ ปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี รป์ ฏกิ ริ ิยาหน่ึงมคี ่าเป็นลบ แสดงว่าปฏกิ ริ ยิ า นนั้ 1. สามารถเกดิ ข้นึ เองได้ 2. ไมส่ ามารถเกดิ ข้นึ ไดโ้ ดยเดด็ ขาด 3. เป็นปฏกิ ริ ยิ าทป่ี ลดปลอ่ ยพลงั งานออกมา 4. อาจเกดิ ข้นึ ไดห้ ากไดร้ บั พลงั งานจากภายนอก 45. พลงั งานนิวเคลยี รท์ เ่ี กดิ จากปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี รท์ ่กี าหนดใหน้ ้ีจะมคี ่าก่ี MeV X+a Y+b กาหนดให้ X มมี วล 196.966600 u Y มมี วล 194.968008 u a มมี วล 2.014012 u b มมี วล 4.002604 u และมวล 1.0 u = 931 MeV (9.31 MeV) 46. ปฏกิ ิรยิ านิวเคลยี ร์ 19880Hg (n , y) 19779Au จากปฏกิ ิรยิ าน้ี y คืออนุภาคอะไร 1. ดวิ เทอรอน 2. อนุภาคแอลฟา 3. โปรตอน 4. ทรทิ อน 47. ในปฏกิ ริ ยิ า (n , ������) ของนวเิ คลยี ส 10947Ag นิวเคลยี สทเ่ี กดิ ใหมค่ ืออะไร 1. 10047Ag 2. 10847Ag 3. 10946Ag 4. 20645Rh (ไมม่ คี าตอบ 110 47Ag ) 48. ปฏกิ ริ นิ ิวเคลยี รต์ ่อไปน้ี ธาตุ X ในปฏกิ ริ ยิ าใดทเ่ี ป็นธาตชุ นิดเดยี วกนั กบั ธาตกุ ่อนปฏกิ ริ ยิ า 1. 5828Ni(p , n)X 2. 3115P(p , d)X 3. 2713Al(d , α)X 4. 2713Al(n , α)X 49. จงคานวณค่าพลงั งานนอ้ ยทส่ี ุด(ในหน่วย MeV) ในการแยกเอาอนุภาคนิวตรอนหน่ึงตวั ออกจากนิวเคลยี ส ของธาตุ 4020Ca กาหนดให้ มวล 40Ca = 39.962589 u มวล 39Ca = 38.970691 u มวล 10n = 1.008665 u และ มวล 1 u = 931.5 MeV 1. 12.6 2. 13.6 3. 14.6 4. 15.6 82 | P a g e

50. ปฏกิ ิรยิ าต่อไปน้ี ขอ้ ใดใหพ้ ลงั งานต่อมวลนอ้ ยทส่ี ุด 1. 4 11H 42He + 2 0-1e + 26.8 MeV 14156Ba + 9236Kr + 3 10n + 200 MeV 2. U235 + 10n 92 42He + 42He + 17.3 MeV 42He + 11H + 18.3 MeV 3. 73Li + 11H 4. 32He + 21H 83 | P a g e