質問: 物理 ケプラー問題について ケプラー問題につてなのですが、次のどちらが正文でしょうか? また、どうしてそうなるのかの理由も教えていただけますでしょうか? (2)のアルファ粒子とは何かについても、簡単に教えていただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。 (1)ケプラーの第二法則(面積速度一定)の内容は、角運動量保存則と等価である。 (2)万有引力とクーロン斥力はともに距離の二乗に反比例する力である。このため原子核からクーロン斥力を受けて散乱されるアルファ粒子の軌道としても楕円、双曲線、放物線のすべてが可能である。
回答: ケプラー問題そのものについてはよく分かりませんのでパスです。 (2)のアルファ粒子とは、放射線の「アルファ線」の実態をなす、「ヘリウム原子核」のことでしょう。 陽子2個分の正の電荷を持ち(電子1個の負電荷に対応する正電荷を「電気素量」と呼びますが、これ2つ分)、質量数4(陽子2個と中性子2個)の粒子です。 アルファ粒子の周りに電子が2個回っているのが「ヘリウム」原子です。 (2)は、万有引力は「引力」(引き合う力)、正に荷電した原子核と正の電荷を持つアルファ粒子との間に働くクーロン力は「斥力」(反発しあう力)ですので、同じ性質になることはないと思います。少なくとも、斥力が働くもの同士が楕円軌道をとることはあり得ません。 (1)の角運動量保存については、こちら↓を参照ください。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%e8%a7%92%e9%81%8b%e5%8b%95%e9%87%8f%e4%bf%9d%e5%ad%98%e3%81%ae%e6%b3%95%e5%89%87