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JavaScript を用いた例題の解法
JavaScript (ジャバ スクリプト) は、
テキストエディター等を用いて HTML (エッチティーエムエル) ファイル中に「直接入力」 モードで記す。
ここで HTML とは、インターネット等で用いられるWebファイルを作成するための
プログラム言語であって、開始タグ <html> に始まり、終了タグ </html> で終わる。
作成したHTMLファイル名の拡張子は、html または htm として保存すること。
[例] ex1.html など。
この保存したファイルをマウスでダブルクリックするなどして開くと計算結果が直ちに表示される。
JavaScriptプログラムでは、アルファベットの大文字と小文字が区別されるので注意すること。
(ただし HTMLのタグ命令 ならびに MS-DOS制御命令においては大文字と小文字は区別されない。)
一般に実数は小数点を付して表記する。
[例] 1500.0 または 1.5e3 など。
JavaScriptの各プログラム文の終わりには必ずセミコロン 「；」 を付すこと。
なお 文字入力モード ( 全角，半角，直接入力 などの区別 ) には特に注意を払うこと。
コンピュータでは空白も文字の一種とみなされるので、全角と半角の空白は区別して入力すること。
［例題１］
パラジウム核 46106Ｐd の半径は幾 cm か。
核の半径 R ＝ r A 1／３ (ただし r ＝ 1.3×10−13 cm )
<html> // HTMLファイルの開始タグ (HTMLファイル全体の最初の行で必ず一つ必要)
<body> // HTMLファイル本文の開始タグ (HTMLファイル本文記述領域の最初の行で必ず一つ必要)
原子核半径の計算 <br> // HTMLファイル中に記された文章であって計算には関係無い。 なお <br> は改行タグである。
(単位は cm) <br> // HTMLファイル中に記された文章であって計算には関係無い。
<script language="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ (JavaScript記述領域の最初の行で必ず一つ必要)
r = 1.3e-13; // r に実数値 1.3e-13 を代入
A = 106.0; // A に実数値 106.0 を代入
R = r*Math.pow(A, 1.0/3.0); // Rの計算. ここで「*」は積を示し、Math.pow(A, 1.0/3.0) は、A の 3分の1乗 を示す。
document.write(R, "<br>"); // 計算結果 R の値を画面に表示。 ここで "<br>" は改行タグを出力する指定。
// 改行する必要がなければ、document.write(R); でもよい。
// document.write の ( )中に複数個の画面出力対象がある場合は、必ずカンマで区切る。
</script> // JavaScriptの終了タグ (JavaScript記述領域の最後の行で必ず一つ必要)
</body> // HTMLファイル本文の終了タグ (HTMLファイル本文領域の最後の行で必ず一つ必要)
</html> // HTMLファイルの終了タグ (HTMLファイル全体の最後の行で必ず一つ必要)
上のプログラム記述の各行において 「//」 以後は説明文であって、記入する必要はない。
(例題１の出力結果)
--------------------------
原子核半径の計算
(単位は cm)
--------------------------
計算結果のみを出力するのであれば、HTMLファイル中の計算に無関係な文章は記さなくてよい。
この場合、上の例では計算結果の数値のみが表示される。
［例題２］
炭素原子核 612Ｃ の質量を 19.92636×10−24 g とするとき、
この核の質量欠損は陽子質量の幾 ％ に相当するか。
ただし 陽子，中性子の質量をそれぞれ 1.67262×10−24 g ，
1.67493×10−24 g とする。
質量欠損 △m ＝ Z mｐ＋N mｎ−mＸ
<html> // HTMLファイルの開始タグ
<body> // HTMLファイル本文の開始タグ
<script language="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
Z = 6.0; // 陽子の個数
N = 6.0; // 中性子の個数
mp = 1.67262e-24; // 陽子の質量 (単位 g )
mn = 1.67493e-24; // 中性子の質量 (単位 g )
mx = 19.92636e-24; // 炭素原子核の質量 (単位 g )
Dm = (Z*mp)+(N*mn)-mx; // 質量欠損 (単位 g )
RatioD = (Dm/mp)*100.0; // 質量欠損の陽子質量に対する比 (単位 ％ )
document.write(RatioD, " ％", "<br>");
// 計算結果 RatioD の値，並びに全角英数モードで一文字分の空白と％を画面表示して改行。
// document.write の( )中で、”と ”の間に記した任意の文字列は、そのまま画面へ出力される。
// document.write の ( )中に複数個の画面出力対象がある場合は、必ずカンマで区切る。
</script> // JavaScriptの終了タグ
</body> // HTMLファイル本文の終了タグ
</html> // HTMLファイルの終了タグ
(例題２の出力結果)
--------------------------
--------------------------
［例題３］
質量 0.05 mg を 単位 GeV/ｃ 2 を用いて表記せよ。
ただし 真空中の光速度 3.0×108 m・s−1，
電子の電気量の絶対値を 1.6×10−19 C とする。
公式 E ＝ m c2， 1 eV ＝ 1.6×10−19 J
<html>
<body>
<script language="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
m = 0.05e-6; // 質量 (単位 kg )
c = 3.0e8; // 真空中の光速度 (単位 m/s )
Ej = m*c*c; // エネルギー (単位 J )
J = 1.0/1.6e-19; // 単位 J を eV に換算する式
Ev = Ej*J; // エネルギー (単位 eV )
eV = 1.0e-9; // 単位 eV を GeV に換算する式
Egv = Ev*eV; // (エネルギー 単位 GeV )
document.write(Egv, " GeV/c/c", "<br>");
// 計算結果 Egv の値，並びに全角英数モードで一文字分の空白と直接入力モードの GeV/c/c を画面表示して改行。
// document.write の括弧中で、”と ”の間に記した任意の文字列は、そのまま画面へ出力される。
// document.write の ( )中に複数個の画面出力対象がある場合は、必ずカンマで区切る。
</script> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題３の出力結果)
-----------------------------------------------
-----------------------------------------------
［例題４］
静止していた電子を電圧 20 kV でもって加速したとき、この電子の得る速度を求めよ。
ただし 電子の静止質量を 0.51 MeV/c2 とし、
真空中の光速度を 3.0×108 m・s−1 とする。
公式 K ＝ m c2 [1−(v ／c)2 ]−1／2 −
m c2 を次式のように変形してプログラム記述する。
v ＝ c (1−w)1/2，
ここで w ＝ (y＋1)−2， ただし y ＝ K ／(m c2)
<html>
<body>
<script language="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
c = 3.0e8; // 真空中の光速度 (単位 m/s )
k = 20.0e3; // 20 kV で加速された電子の得る運動エネルギー (単位 eV )
mc2 = 0.51e6; // 電子の静止エネルギー (単位 eV )
y = k/mc2;
w = 1.0/(y+1.0)/(y+1.0);
v = c*Math.sqrt(1.0-w); // Math.sqrt(1.0-w) は 1.0-w の平方根を示す。
document.write(v, " m/s", "<br>");
// 計算結果 v の値，並びに全角英数モードで一文字分の空白と直接入力モードの m/s を画面表示して改行。
</script> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題４の出力結果)
-----------------------------------------------
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［例題５］
酸素原子核 816Ｏ の質量を 26.56005×10−27 kg とするとき、
この核の結合エネルギーは幾 MeV か。
ただし 陽子，中性子の質量をそれぞれ 1.67262×10−27 kg，
1.67493×10−27 kg とする。
また 真空中の光速度を 3.0×108 m・s−1 とし、
eV ＝1.6×10−19J とする。
核の結合エネルギー B ＝ c2 △m ＝ c2 (Z mｐ＋N mｎ−mＸ )
<html>
<body>
<script language="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
Z = 8.0; // 陽子の個数
N = 8.0; // 中性子の個数
mp = 1.67262e-27; // 陽子の質量 (単位 kg )
mn = 1.67493e-27; // 中性子の質量 (単位 kg )
mx = 26.56005e-27; // 酸素原子核の質量 (単位 kg )
c = 3.0e8; // 真空中の光速度 (単位 m/s )
Bj = (Z*mp+N*mn-mx)*c*c; // 結合エネルギー (単位 J )
J = 1.0/1.6e-19; // 単位 J を eV に換算する式
Bev = Bj*J; // 結合エネルギー (単位 eV )
eV = 1.0e-6; // 単位 eV を MeV に換算する式
Bmv = Bev*eV; // 結合エネルギー (単位 MeV )
document.write(Bmv, " MeV", "<br>");
// 計算結果 Bmv の値，並びに全角英数モードで一文字分の空白と直接入力モードの MeV を画面表示して改行。
</script> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題５の出力結果)
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［例題６］
質量数 195 の白金の核について、過剰中性子数を求めよ。
過剰中性子数 D ≒ 0.006 A 5／3
<html>
<body>
<script language="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
A = 195.0; // 白金核の質量数
D = 0.006*Math.pow(A, 5.0/3.0); // Math.pow(A, 5.0/3.0) は A の 3分の5乗 を示す。
document.write(D, "<br>"); // 計算結果 D の値を画面表示して改行。
</script> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題６の出力結果)
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［例題７］
崩壊定数 1.15×10−8 s−1 の放射性核が、初めの時刻のときの個数の
1／100 になるまで幾年かかるか。
公式 t ＝−λ−1loge(N ／N0)
<html>
<body>
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
lambda = 1.15e-8; // 崩壊定数 (単位 1/s )
Ratio = 1.0/100.0; // 個数の比
ts = -(1.0/lambda)*Math.log(Ratio); // Math.log(Ratio) は 実数値 Ratio の自然対数を示す。
s = 1.0/365.0/24.0/60.0/60.0; // 単位 s(秒) を y(年) に換算する式
ty = ts*s; // 単位 y
document.write(ty, " y(年)", "<BR>"); // 画面表示
</SCRIPT> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題７の出力結果)
---------------------------------
---------------------------------
［例題８］
半減期 3.05 分の放射性核について、崩壊定数 λ と平均寿命 τ を求めよ。
公式 λ ＝ loge2／T 並びに τ ＝ T ／loge2
<html>
<body>
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
T = 3.05*60.0; // 半減期 (単位 s )
lambda = Math.log(2.0)/T; // 崩壊定数，ただし Math.log(2.0) は 実数 2.0 の自然対数を示す。
tau = T/Math.log(2.0); // 平均寿命 (単位 s )
document.write("崩壊定数は ", lambda, " 1/s", "<BR>");
// 文字列「崩壊定数は」と計算結果 lambda の値，並びに空白と 1/s を表示して改行。
document.write("平均寿命は ", tau, " s", "<BR>");
// 文字列「平均寿命は」と計算結果 tau の値，並びに空白と s を表示して改行。
</SCRIPT> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題８の出力結果)
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［例題９］
半減期 138 day (日) の放射性核が、初めの時刻のときの個数の 1／1000 になるまで幾年(y) かかるか。
公式 t ＝ −λ−1 loge(N ／N0)， ただし λ ＝ loge2 ／T
<html>
<body>
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript"> // JavaScriptの開始タグ
Td = 138.0; // 半減期 (単位 d )
d = 1.0/365.0; // 単位 d(日) を y(年) に換算する式
Ty = Td*d; // 半減期 (単位 y )
lambda = Math.log(2.0)/Ty; // 崩壊定数 (単位 1/y )
Ratio = 1.0/1000.0; // 個数の比
t = -(1.0/lambda)*Math.log(Ratio); // (単位 y )
document.write(" t = ", t, " y", "<BR>");
// 文字列 t= と計算結果 t の値、並びに空白と y を表示して改行。
</SCRIPT> // JavaScriptの終了タグ
</body>
</html>
(例題９の出力結果)
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［例題１０］
α 粒子の運動エネルギー E が 9.69 MeV のとき、ある気体中の飛程が 100 mm であった。
E が 4.18 MeV のとき、この気体中での飛程を求めよ。
公式 R ＝ C E 3／2
<html>
<body>
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
E969=9.69;
E418=4.18;
C=100.0/Math.pow(E969, 3.0/2.0);
R=C*Math.pow(E418, 3.0/2.0);
document.write(" R = ", R, " mm", "<BR>");
</SCRIPT>
</body>
</html>
(例題１０の出力結果)
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［例題１１］
励起状態の核がγ崩壊により、エネルギー 1.08 MeV の γ 線を放出したとき、
この γ 線の波長を求めよ。
ただし 真空中の光速度を 3.00×108 m・s−1 とし、
Planck定数を 6.626×10−34 J・s とする。
また eV ＝ 1.6×10−19 J とする。
<html>
<body>
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
E21V=1.08e6;
eV=1.6e-19;
h=6.626e-34;
c=3.0e8;
E21J=E21V*eV;
nu=E21J/h;
lambdaM=c/nu;
m=100.0;
lambdaCM=lambdaM*m;
document.write(" 波長 = ", lambdaCM, " cm", "<BR>");
</SCRIPT>
</body>
</html>
(例題１１の出力結果)
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