構造物理化学 I (20110523) M: 以下は宮本のコメント

10s3001: 

関東フラグメントというプレートがあると聞いたのですが, 実在するのでしょうか? 自分で調べた限りでは関東辺りに位置し, 地震の原因となっているみたいですが. M: 自分でそこまで調べておきながら, 他人に質問する意味が分からない.

10s3002: 

光電効果において, 特有なしきい振動数 $\nu_0$ 以下の振動数では, 電子が放出されないのはなぜか. M: 仕事関数の意味は?

10s3003: 

雨が降った後に晴れると虹がかかることがあるがこの虹色は, 何かの原素[ママ]のスペクトルであるのか. どんなしくみで虹色に発光しているのか. M: 虹って発光してるの?

10s3004: 

教科書中の下の方にある専問用語[ママ]の英訳は覚えておいた方がよいのでしょうか? M: 英訳ではなく和訳の原語

10s3005: 

ボーア理論でしかリュードベリの式は証明できないのか? M: 「証明」などしていないと思う.

10s3006: 

どうして物理と化学に分けたんですか? M: 何を分けたという話か?

10s3007: 

太陽の成分はほぼ水素とヘリウムだが, 原子が固有の発光スペクトルをもつなら, なぜ太陽を黒体とみなせるのか. M: その水素とヘリウムは, 原子として存在しているのか?

10s3008: 

エーテルはいずれ解かれるマイナーな問題と考えられていた. とありましたが, 解決に挑んだきっかけは何だったのでしょうか. M: そこに謎があったからでは?

10s3009: 

炎色反応は波長の振動数による理由だけで色が変化しているのか. M: ``波長の振動数'' とは何か?

10s3010: 

太陽光発電した電力を運ぶことができないのは何故ですか? M: 発電所から普通に送電しているが?

10s3011: 

光電効果の話のところで先生が「強い光が〜」とおっしゃっていましたが, 強い光とは何ですか. 明るい光ということでいいのですか? M: 自分で判断できない理由は何か?

10s3012: 

コンプトン効果がよくわかりません. M: 参考書を見て考えてはいかが?

10s3013: 

素粒子解析をすることで, 反物質を発見できるといわれていますが, それによって, アインシュタインの $E=mc^2$ を完全に適用できると思います. これによってエネルギー問題を解決できると思いますが, どう思いますか. M: ``素粒子解析'' って何ですか?

10s3014: 

どうしてトンネルでナトリウムランプが使われていたのですか? M: 効率じゃないかな.

10s3015: 

宇宙が出来た時に物質と反物質ができて二つが対消滅を起こして物質が残ったが, 現在反物質を作ることが可能なのか? また作れるとして, 反物質と物質の対消滅のエネルギーを利用できないか? M: 反物質を作るのに, どれだけのエネルギーが必要だろうか?

10s3016: 

「原子スペクトルはそれぞれに固有にある」とあるが分子も同様に固有のスペクトルを持っているのか? M: なぜ ``固有にある'' のだろうか? それは分子に適用可能か?

10s3017: 

教 p.17 に, `` $R_$H がリュードベリ定数で最新の値は…'' とあるのですが最新ということは年々変わっているということですか? 変わっているのに ``正確に値が決められている'' とは? M: 原文は ``it is one of the most accurately known physical constants''. 20110516 の 09s3007 参照.

10s3018: 

元素の電子配置において, 副殻に電子が詰まっていく順序は必ずしも規則的ではなく, 電子間相互作用によって微妙に変化するが, このことを具体的に表す式としてどのようなものがありますか? M: 例えば (8.55) でしょうか

10s3019: 

遷移金属の炎色反応は d 軌道の構造と何かかかわりがあるのですか. M: そりゃあるかもね.

10s3020: 

発光スペクトルを身近で見ている例として炎色反応 (花火) やトンネルのオレンジの光 (単色光) が挙げられていましたが, 近頃よく聞く LED ライトも発光スペクトルの例になりますか? M: それらは一般の発光スペクトルの例示ではなく, 原子の発光スペクトルの例示. LED の発光原理について調べてみてはいかが?

10s3021: 

ボーアの原子モデルで軌道間を遷移するとき, 電磁波を吸収・放出するとあるけど, ある程度決まった値 (離散的な軌道になるような) にはならないですよね? M: 元素に固有の決まった値でしょ

10s3022: 

先生は何 % の力を出していますか? M: 測ったことありません

10s3023: 

共有結合半径の表を見ていた時, He, Ne, Ar の値は - (ハイフン) になっていたのですが, Kr, Xe は値に数値が出ていました. Kr と Xe は多原子分子の状態のほうが安定なのですか? M: 表の題名を再確認せよ

10s3024: 

金属表面に特有なしきい振動数とは具体的に何ですか. M: 例題や章末問題をやってみた?

10s3025: 

量子条件はどのように導きだしたんですか. M: (マ) p.23 や (は) p.44 を読みましたか?

10s3026: 

超ひも理論の正しさを実験でたしかめることはどうやっても不可能なのか? M: 宇宙は巨大な実験室?!

10s3027: 

光電効果によって金属から電子が放出するという事は, 金属は電子を不足し, 他から電子を得ているという事か? M: どこかに実験装置の説明がなかったかな?

10s3028: 

偉人の方々は公式を作る前に予言をして実験を行いそれが正しいかを調べていたと思いますが, 予言はどのように組み立てていたんでしょうか? M: 最初から「公式」を作ろうと思う人はいないのでは?

10s3029: 

コンプトン効果で紹介していた $$\frac{h c}{\lambda} + mc^2 = \frac{h c}{\lambda'} \sqrt{m^2c^4 + p_\text{e}^2c^2}$$ の式ですが この式がなんでイコールになるのかがわかりません. M: 「エネルギー保存」との説明をした

10s3030: 

もし太陽光の振動数以下の振動数を持つ金属があれば私も 1 人で実験できますか? (光電効果について) M: ``太陽光の振動数'' とは何か?

10s3031: 

古典物理から現代の物理への移り変わりのきっかけはなんだったのでしょうか. M: 中間レポートのネタ発見?!

10s3032: 

光電効果で, しきい振動数 $\nu_0$ は金属の何の違いで大きさが違うのか? M: 10s3002 参照

10s3033: 

黒体輻射の強度は何を表していますか? M: 強度は強度でしょ?

10s3034: 

カナダへの留学の時に一番大変だったことはなんですか? M: 忘れました :-p

10s3035: 

$\hbar$ とはなんですか. M: 講義中にも触れたし, (マ) p.23 や (は) p.126 にも書いてありますけど…

10s3036: 

最新の科学情報を得るために先生がよく利用するのは何ですか. M: 分野によるような気が…

10s3037: 

光電効果で用いる光は進行方向に垂直に電場が振動していればあとはどんな光でもいいんですか? M: そうじゃない光ってあるの?

10s3038: 

Fe (鉄) は固体の状態では磁石にくっつくが, 製鉄所でみられるドロドロにとけた状態では磁石にくっつくでしょうか? M: なぜ磁石にくっつくのだろうか?

10s3039: 

光の振動と粒子の二重性という発想はどんな面から浮かぶのだろうか. M: もともと ``波か粒子か'' 論争があったからでは?

10s3040: 

X 線よりも波長の長い X 線とは速度が変化しているから波長が変わるのですか? M: X 線の速度が変わるとは?

10s3041: 

ボーア半径は水素原子の基底状態の軌道半径ということですが, 基底状態と励起状態では値が異なるということですか? M: 式が与えられたのだから, 自分で計算してみればいいのでは?

10s3042: 

なぜ古典物理学では光のエネルギーは振幅に依存していると考えられていたのでしょうか. M: 光は横波だと考えられていたからでは?

10s3043: 

オゾンは空気よりも重いのに高度にあるのはなぜですか. M: オゾンはどこで発生したものか?

10s3044: 

一般的分子というのは固いですか? やわらかいですか? M: 分子の固さとは? また ``一般的分子'' とは?

10s3045: 

電子が放出するしきい振動数の光をあて続けた場合, 出てくる電子数に上限はあるのでしょうか. M: 10s3027 参照

10s3046: 

光電効果は通常液体の水銀でも起こるのか. M: 調べて分かったら, 教えてくださいネ

10s3047: 

20110516 の 10s3044 のコメントについて, 水素が 17 族だとすれば周期表の表記は間違いですか? // エネルギーが負の値になることが理解できません. エネルギーが負の値であるとはどのような状態なのですか? M: 周期表に何を求めるのか? // ポテンシャルエネルギーの原点をどこにとったか?

10s3048: 

LED といった新たな光源, 普及してきていますが, トンネルや道路灯で用いられるナトリウムランプ, また, ネオンサインなどはまだまだ各地に多く見られます. ナトリウムランプやネオンサインが光源として用いられ続けているのはなぜでしょうか? M: 交換に費用がかかるのでは?

10s3049: 

元素に固有の振動数とのことですが, 授業で述べた炎色反応等以外でどんなものがありますか. M: 自分で探す楽しみを取ったりしませんヨ

10s3050: 

黒体輻射と炎色反応の発光は違うのですか? M: スペクトルを見れば一目瞭然なのでは?

09s3001: 

日本のエネルギー問題を解決するうえで, 原子力, 石油, 石炭, 天然ガス, 風力, 水力, 太陽光エネルギー以外でどのようなエネルギーに希望があると思われますか. M: 私の希望的意見に何の意味があるのか?

09s3002: 

見えないスペクトルを昔の技術力でどうやって発見することができたのでしょうか? M:  X 線はどうやって発見されたのでしょうか?

09s3003: 

原発に関するニュースが日々流れていますが, 放射線を完全に遮断することができる衣類はつくれないんですか? M: 放射線とは何で, その性質は?

09s3004: 

ボーア理論では水素のような単純な系ですら説明できなかったのはどうしてでしょうか? M: 水素については説明できてますけど?

09s3006: 

紫外線は肌にダメージを与え, 赤外線は体を温かくする効果があり, 可視光線は色が見える性質があるが, 可視光線の領域で色が見える以外に人体に影響を与えることはあるのか. M: 美しい色は心を和ませる ;-)

09s3007: 

実験値と理論値に誤差が出たとき, 全ての原因をしらべることはできますか. M: それ ``誤差'' なの?

09s3008: 

スペクトルを 1番最初に発見した方法はなにか? また, 目に見えないスペクトルを発見したのは偶然だったのか? M: 私は知りません, 調べて分かったら教えてくださいネ

09s3009: 

ボーアモデルの説明のさいにでてきた (2) 「離散的な軌道」とはどういったものですか? M: 軌道半径やエネルギーが量子化されていると説明したのだが…

09s3011: 

目に見えないエネルギーという概念はどのようにして考えられたのか? // 科学系のノーベル賞が発見・発明から何年も後に授賞するのはなぜか? M: 中間レポートのネタ発見!? // 評価が定まるのに時間がかかる

09s3012: 

ブラックライトの下にいくと, 白い服などが光るのは発光スペクトルに関係がありますか? 何で白い物だけ光るのか不思議です. M: ある. 黄ばみを隠し白く見せるため. 原理を考えてみよ.

09s3015: 

コンプトン効果で, X 線を物質に当てると, 電子が飛び出すとありますが, 医療で用いられる X 線検査では, 人体に X 線が当たると その時人体からも電子が飛び出しているのですか. M: だから被曝線量が問題視される.

09s3016: 

エネルギーと質量には, $E=mc^2$ ($E$: エネルギー, $m$: 質量, $c$: 光速) という関係がありますが, この式は質量保存の法則に従わないのではないでしょうか? もし, 従わないのだとしたら, 質量保存の法則がここで成り立たないのは何故なのでしょうか? M: 質量とエネルギーの合計は保存されている

09s3017: 

原子にイオン化エネルギーを加えると, 電子が 1 つ無限遠までとんでいってしまう, と昔, 習ったのですが, 無限遠までとんでいってしまった電子はその後どうなってしまうのですか? M: 有限の時間では無限遠に到達できないと思いますヨ :-)

09s3018: 

化学を学ぶにあたって英語以外に学んでおくとよい言語ってありますか? M: 数学と物理学

09s3019: 

p.17, 表 1.1 において系列がライマン, バルマー, パッシェンと $n_1$ が大きくなるとスペクトル領域が紫外, 可視, 近赤外とエネルギーが下がっているが, 紫外よりエネルギーの高い系列がないのはなぜなのですか? M: リュードベリの式を見て考えればいいのでは?

09s3020: 

ボーアの理論は初期条件で間違っているということだが, なぜ間違っている理論を学ぶのか. リュードベリの式を導くためだけか. M: 「初期条件で間違っている」とは言っていない. 重要な概念も提案されている.

09s3021: 

教科書を見ていると はじめ出て来た法則が実は間違いがあり, 後に違う人によって正しい法則に改められる, という流れをよく見かけるが なぜはじめから正しい法則だけ教えてくれないのでしょうか? 歴史背景を学ぶため? M: 間違いではない. 限界が見つかり, 拡張されただけ. 日常生活では, あいかわらず古典力学は正しい. 初学者にいきなり相対論・量子論を教えて理解してもらえるか. 大学では教わるまで待つ必要などないのでは?

09s3022: 

炎が温度によって変化するのは, 熱エネルギーによって物質の振動数が変化するためですか? M: ``物質の振動数'' とは何のことですか?

09s3026: 

トンネルでは, どうしてオレンジ色の光を使用しているのですか? M: コストでしょう.

09s3027: 

なぜ原子は目に見えないのに発見できたんですか? M: 中間レポートのネタ発見!?

09s3028: 

ボーアモデルよりも限界がない優秀なモデルはあるのですが[ママ] M: 誤記なのか, 文の途中までしか書かれていないのか, 判断に困ります.

09s3029: 

炎色反応は一般的に観測しやすいアルカリ金属以外にも全ての金属で起こりうる現象なのか. M: 原子の中で何が起こっているのか? それは一般の原子 (元素) で生じることなのか?

09s3030: 

電子配置を基底状態から励起状態にするには, 光や熱が使われますが, 他にも方法がありますか. M: 化学発光 (ホタルや……オワンクラゲ !), または蛍光灯の管の中では何が起こってる?

09s3031: 

ある本を読んでいて, シュレーディンガーによると, シュレーディンガーの猫は, 「生きていて, なおかつ死んでいる」という文がありました. よく理解できませんでしたので, わかりやすく教えてください. M: 半死半生 :-p ……他の本も読んで, 考えてみたらいかがでしょうか

09s3032: 

輻射の強度が振動数や波長には依存せず, 振幅の 2 乗に比例する理由を教えて下さい. M: (古典) 物理学の教科書を見てはいかが?

09s3033: 

宇宙が始まる以前には何が存在していたのでしょうか. M: たぶん科学的には「不可知」でしょう

09s3035: 

現象を具体的に想像するにはどうすればよいですか? わからなければ図を書けば良いとある先生が言っていたのですが, その図を書く (想像する) ことが根本的にできません. M: 手持ちの素材 (知識) を増やす. まずは他人 (専門書など) の真似をする.

09s3036: 

高校物理で習ったことが大学化学でよくでてきます. 物理学と化学の境界は何だと思いますか? そもそも境界なんてないのですか? M: 化学には物理化学 (physical chemistry), 物理には化学物理 (chemical physics) という分野がありますネ

09s3037: 

ライマン系列, バルマー系列, パッシェン系列とあるが, この他に系列はあるんですか? M: 系列が生じる理由は?

09s3038: 

金属表面に特有なしきい振動数 $\nu_0$ は, 普通の振動数とはどのように違うのか. M: ``振動数'' というコトバの意味は同じでは?

09s3040: 

花火は毎年新色ができるんですが, あれは新しい物質の炎色反応ということなんですか. それとも, 違う物質を混ぜているんですか. そもそも, 炎の色は混ざるんですか. M: カラーディスプレイは, どうやって色々な色を出しているのか?

09s3041: 

太陽の白色光と蛍光灯の白色光は何が違うのか? M: 前者は (ほぼ) 黒体輻射, 後者はちと違う.

09s3044: 

原子殻[ママ]と電子の距離がボーア半径よりも短くなると原子はどうなるんですか. M: 別に. Schöredinger 方程式を解けば電子雲だし, 原子の種類によって電子分布は異なるし. そもそも電子線の衝突なら普通の力学だし.

09s3046: 

物理化学の授業でよく「水素型原子」と出てきますが, 水素型でない原子とはどのようなものですか. M: 水素型原子に共通するものは何ですか?

09s3047: 

コンプトン効果についてですが, この時 X 線を用いて実験したとありましたが, α線, β線等を使っても同様な結果が得られると思いますが, なぜ X 線を用いたのか. M: あなたの言うα線, β線の正体は何ですか?

08s3003: 

水素原子スペクトルで, ブランケット系列よりもスペクトル領域がラジオ波側にある水素原子スペクトルは存在するのですか? M: 09s3037 参照

08s3004: 

もしも学問に終わりがあるとしたらどのような基準を作りますか? M: 質問の意味不明. 基準とは何のことか?

08s3010: 

光電効果は反物質でも起きますか. 電子の代わりに陽電子が出るんでしょうか. [図は省略] M: 反世界では物理法則が異なるか?

08s3022: 

光の速さで光を観測することができたら, どのように見えるのでしょうか? M: 相対論を勉強してはいかが?

08s3023: 

光電効果は金属以外でも観測されるのか. M: XPS とか言ってみるテスト :-)

08s3025: 

有機化学実験でポリ酢酸ビニルの重合を行っていますが, ポリ酢酸ビニルはなぜ粘性があるのですか. ポリ酢酸ビニルと同様の粘性を持つ物質は何が挙げられますか. M: 物理化学実験では溶液の粘性率を計ります. 粘性について調べて考えておくとよいでしょう.

08s3042: 

「物質」と「反物質」は対生成により生まれると本で見たのですが, 「反物質」が存在しない「物質」はないのでしょうか? また, 「光子」にも「反物質」が存在するのでしょうか? M: あなたの体を作っている物質は対生成で生まれたのか? 光は物質か?

08s3044: 

どのような構造の物質が蛍光性物質と成り得ますか. M: 一般的な予測は可能なのだろうか?

08s3050: 

プランク定数や, 重力加速度, などの物理法則はなぜこうも地球人類だけでなく全ての生物が生きやすいように設定されているのか. // 宇宙の果ては自分の背中という話を聞いたことがあるが, 宇宙も地球と同じ, 球型をしている, という解釈でいいのか. // シュレディンガーはなぜ猫を殺すか殺さないかで持論を展開したのか. M: 人間原理ですか? // それでどうして球形になるのか? // どんな持論?

07s3048: 

現在の技術を使って, 分子内の電子 1 コをある一定の場所に保持することはできますか? また, そうしたときに, 分子構造に何らかの変化が起きますか? M: クラークの法則の話か :-p それとも不確定性原理をどう考えるという話? 分子内の電子の運動状態が変わるのなら, 分子構造は?