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構造物理化学 II (20121003) M: 以下は宮本のコメント

11s3001:: 宮本先生が大学に在学しているとき, 化学の授業などでおもしろいと思った話を教えてください. M: それを聞いて, どうするのだろうか?
11s3002:: 小テストに関連するもので, 変数分離法のことなんですが, $\displaystyle \hat{H} = X(x) Y(y)$ のように因数分解ができると仮定していますが, 本当にこの仮定は正しいのですか? M: 仮定は, 正しいか否かを確かめられるものか?
11s3003:: 講議[ママ]中に大学は勉強する所とおっしゃっていたのですが, 勉強自体も大学でなくとも高校とかでもできると考えますし, 大学は自由に勉強も遊びも経験もできると考えます. なので大学は何をする所というのに一つの答えを決めることに意味はあるのですか? M: 誰が一つの答えを決めたのか? // 単なる勉強ではなく, 何を学ぶかが重要.
11s3004:: 「物理化学」は, 主にどのような分野で利用されているのですか. M: 11s3029 参照
11s3005:: 問 3-2 で何故全ての準位が縮重する必要がないのですか? M: じゃあ, 全ての準位が縮重するという条件で考えてみたらいかがか?
11s3006:: (授業の参考の HP に行ったら, 文字がばけていて見れませんでした.) 量子力学って水素を使って考えていることが多くかんじるんですが, 炭素とかじゃだめなんでしょうか. M: 原理を考えるには, まず単純な系から. 私の Web ページは主に EUC の文字コードで作成されています.
11s3007:: 物理化学とは化学的なことを物理的な面から考えると言っていたが, それはやはり化学と物理は異なる分野と言っているのと同じではないのか? 化学と物理の境界がないということがまだよく分からないです. M: 明確にどちらかに区分できる部分は確かにあるが, 分類するのが難しい部分もある.
11s3008:: 物理と化学を分けて考えないほうがよいのなら, どうして, 物理学と化学を別々に教えたりするのでしょうか. (物理化学を除いて...) // 物理化学は何でこんなに難しいのですか. M: 伝統にはそれなりに意味がある. // 物理化学のどこが難しいのでしょうか?
11s3009:: つきつめたら身の回りでみられる現象はすべて物理学的法則が成りたつのではないですか? M: 心理的な現象には物理学的法則が成り立つだろうか?
11s3010:: 定量的に様々な値や式を求めるにはどんな方法があるのでしょうか? 化合物のふるまい, 「法則」を見つけるにはやはり実験で得たデータかとても重要になるという認識で合っていますか? M: 前者の質問は, ちょっと意味不明. // 後者について, 合ってるかどうか, 自分で判断できないのは何故か?
11s3011:: 物理化学の分野では他の化学とちがい複雑な式があるが, どう勉強したら覚えられるか知りたい. // この分野を学んで, 化学分野の仕事にどう活かされるのか知りたい. M: そうですか. 提出物が要件を満足していません. // 複雑な漢字をどうやって覚えたか? // 11s3029 も参照
11s3012:: 今回の小テストの問題 2 の図中の誤りを指摘することができませんでした. どのような所が許容範囲を逸脱しているのでしょうか? M: 11s3022 参照
11s3013:: 「大学は何をする所か?」の先生の答えは, 大学在籍中に考えたのですか? それとも, 働くようになってから, そう実感したのですか? // 「物理と化学」, 「生物と化学」とセットでよく考えますが, 「物理と生物」をセットで考える場面 (関連する学問) はあるのですか? M: 私の事をきいて, どうするのだろうか? // google が全てではないが, 「物理と生物」で検索してみれば?
11s3014:: 物理化学の法則は本当にすべての事柄にあてはまるのか? M: 誰がそんな主張をしたのか?
11s3015:: 今回の講義で説明されたなか, A+B→C の反応式で疑問に思ったのが, 反応速度に依存した時, 「物理的な数式をどのように適応させることができるのか?」と思いました. M: そうですか, でも意味不明です. 提出物が要件を満足していません.
11s3016:: 化学的事項を ``なぜそうなるのか'' を定量的に記述し考えるのが物理化学だとありましたが, なぜこのような面から化学を考えるようになった歴史的背景が気になりました. M: そうですか, でも提出物が要件を満足していません. // 科学が発展して精密化すれば, 原理の理解と定量化は必須なのでは?
11s3017:: ``量子力学的'' とはわかりやすく言うとどういう意味ですか? // 抜き打ちのテストではなくやるならやると教えて欲しいです M: 言葉の意味が分からなければ, 辞書を見ればいいのでは? // 予告してからの検査で, どうして平常の努力・理解度・実力が測れるのか?
11s3018:: 物理化学では, 化学の現象を物理的な法則で定量的に記述できるようにするが, 物理的な法則を使わないで化学の現象を定量的に説明することはできないのか? M: 例えば, 濃度の変化を ``濃度'' という物理的概念を用いずに, どう定量的に扱うのか?
11s3019:: なぜ物理化学は必要になったのか? M: 不要ですか? 11s3029 も参照
11s3020:: 毎回, 授業の終わりにこの量の問題を解くのですか. また, 小テストの出るところは今まで学んだ範囲すべてからランダムで出されるのですか. 授業の最後に, 次の時間の小テストの範囲をざっくりでもいいので教えて頂けると復習しやすいです. M: いいえ. 毎回の講義時間の 1/3 を費して小テストを行う, そんな時間的余裕はないと思われます.
11s3021:: 今後の講議[ママ]において, 5 章までの間で特に重要な語句, 解き方 (変数分離法など) は何ですか. M: 自分で勉強すれば自ずから明らかでは? 本質を見抜く力を養うことは重要.
11s3022:: 10/3 の授業中の小テストの問 2 において, 各準位の波動関数の概略を示している模式図の明らかにおかしな点を探して指的[ママ]するという問があったが自分にはどこがおかしいのか全くわかりませんでした. 具体的にどこがどうおかしいのですか. M: シュレーディンガー方程式を解いて得られた答えを, 自分で作図してみればいいのでは?
11s3023:: 二次元の調和振動子のエネルギーを求める問題について, 最初に変数分離法を用いて解く解法以外に, 今現時点で解く方法はないのでしょうか? M: ``今～'' 以降が意味不明
11s3024:: ``大学は何をするところ?'' という質問がありましたが, 先生は大学生のころどう思っていましたか? また, 今現在先生が思っている考えのきっかけなどはありましたか? M: 11s3013 の前半参照.
11s3025:: 勉強の方法と学問の体系を学ぶとのことでしたが, 学問の体系について学ぶということがいまいち分からなかったのですが, もう一度説明してもらえませんか? M: 何が分からなかったのか?
11s3026:: 宮本先生が最もすばらしいと感じる法則は何ですか. また, 理由を教えていただけたら幸いです. 私の未熟な知識の中では, 慣性の法則が人生で一番驚いた法則です. まるで人間の生態を表しているように思うからです. M: 私の主観的意見を聞いて, どうするのでしょうか?
11s3027:: 物理化学の教科書を見ると, 文字式の計算ばかり目に入りますが, この文字式に値を代入することはあまり機会がないことなのですか. M: 何のために文字を使った式で表現するのか?
11s3028:: 反応が速い・遅いという事柄には, 基準があるのか? それともいくつかの反応を比べて相対的に速い・遅いを決めているのか? M: 走行速度の 10 km/h は速いか?
11s3029:: 化学を物理的な視点で見る物理化学が化学を勉強するにあたって私たちにもたらしてくれる恩恵はどんなものなのでしょうか. M: 物理化学なしに現代的な化学はありえない!!
11s3030:: p.199 の 5.30 において, r を定数とすることで (2) (3) がそれぞれ, $\displaystyle \left(\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y = \left(\frac{\part... ...al f}{\partial \theta}\right) \left(\frac{\partial \theta}{\partial y}\right)_x$ と書き表せることまでは理解できました. しかし, (4) を示すにあたって, (1) $\displaystyle \Leftrightarrow ~~ x = r \cos \theta ~~ \Leftrightarrow ~~ \fra... ...eftrightarrow ~~ \frac{\partial \theta}{\partial x} = -\frac{1}{r \sin \theta}$ つまり, $\displaystyle \left(\frac{\partial f}{\partial x}\right)_y = - \frac{1}{r \sin \theta} \left(\frac{\partial \theta}{\partial x}\right)_y$ となり, 誘導とは異なった答えになってしまいました. これは自分の初歩的な勘違いなのでしょうか. それとも, 重要な, 誰でも知っている基礎的なことが欠落してしまっているのでしょうか. 解説本を見ても河底が省略されており, 何故自分が間違ったのかわかりません. よろしければ, 冷静さを欠いた自分に一言の助言をお願い至します. 具体的に, どうして $\displaystyle \frac{\partial \theta}{\partial x} = -\frac{\sin \theta}{r}$ となるのか示して頂けると大変助かります. M: Cox の本参照
11s3031:: 化学的なことをすべて, 物理的に表すことは出来るのですか? M: 神ならぬ身の知る由もなし
11s3033:: なぜ大学に行くのかという問いにある生徒が「失敗する所」と答え, その答えに対し先生はよい答えだと言っていましたが, なぜ良いと思ったのですか? M: 卒業時に良さがわかっているといいですね :-)
11s3034:: 物理化学の場合, どんなことに注目して学習すべきでしょうか. 正直さっぱりわからないのでヒントだけでも教えてほしいです. M: 11s3045 参照
11s3035:: 問題 3 は二次元の調和振動子についての問題でしたが, n 次元の調和振動子について考えるとき, 最高でも 4 次元までですか? それとも n は無限大ですか? 4 次元までしか聞いたことがないのでそう思いました. M: 「そう」は何を指すのか? // 自分の経験が全てであるとは, 随分な自信家ですね :-p
11s3036:: 物理的について, 事象を定量的に扱うことと, 化学をなぜ組み合わせるのですか. それぞれ別物としては考えないで合わせていいことがあるかわかりませんでした. M: 11s3029 参照
11s3037:: 物理化学は物よりも事を学ぶと言っていましたが, 逆に化学は事よりも物に重点を置いているのでしょうか. // 「量子力学的」というのがどのような事なのかが, まだよくわかりません. M: 自分で判断できないのは何故か? // 勉強すればわかるようになるのでは?
11s3038:: 量子力学とは何かよく理解していません. 自分のイメージでは「電子等に注目した小さくて細かいもの」というイメージですがはっきり解かりません. 量子力学とは何ですか. M: 勉強してみればわかるのでは?
11s3039:: 物理化学とは何なのかわかったようでわからなかった気がするのですが, A+B→C これがどうして C になったのかを考えるのが物理化学的な考え方ということですか? また, 具体的にどうように考えるのですか? M: 何を考えるかと, どう考えるかは, 別物.
11s3040:: 物理と化学に境界線は無いといっていたので物理学科と化学科の学生がしている勉強, 研究の違いについて疑問をもった. M: そうですか. 提出物が要件を満足していません.
11s3041:: 明確に物理化学とはこうであるというものはないんですか!? // 化学の実験などを進める課程で物理化学は役立っていますか? M: 定義はない, 定義する意義もない. // 11s3029 参照
11s3042:: 理論的には調和振動子の零点エネルギーが 0 となるが, 実際にエネルギーが 0 となる点は存在するのか. M: 意味不明. ``理論的には調和振動子の零点エネルギーが 0 となる'' とは?
11s3043:: 教授は「よい質問をせよ」とおっしゃいましたが本当によい質問・悪い質問などあるのでしょうか? たとえばエジソンは「1+1 はなぜ 2 なのか」という質問をしたという逸話がありますが, この質問を悪い質問だときめつけられるでしょうか. たしかに「好きな食べ物は?」などと書くのは場に適さないという意味で悪い質問だと思います. でも, 本質的によい質問・悪い質問はないと思います. M: 既に自分で答えを出している. この質問をする意味があるのか? // 質問の善し悪しは文脈にも依存.
11s3044:: 物理化学は化学の法則を物理的に表しているが, それは真に正しいのでしょうか. 一見すると矛盾が生じないだけではないのでしょうか. M: 人間が真実に到達したかどうかを知ることはできるか?
11s3045:: 自分は物理化学が大の苦手で, マッカーリ・サイモンのようなくわしく書いてある教科書でもなかなか理解できないほどです. このような人はどのような本や勉強法が良いのでしょうか. M: 諺に曰く「読書百遍意自ずから通ず」 :-p // 自分のレベルに合った参考書を探してはいかが?
11s3046:: 物理化学の説明がありましたが, どうして, 物理化学というものができたのか. M: 11s3019 参照
11s3047:: 身の回りの量子化学的現象とは例えばどういうものですか. // 小テスト01 の問題 3 でポテンシャルにおける交差項が含むと[ママ]どのようになるのですか. M: 10s3021 参照 // 自分で解いてみれば?
10s3002:: 色彩には, 構造色といわれるものがあるが, 一般的な分子による吸収・反射による色彩と何が違っているのか. M: 構造色とは具体的に何か? なぜ色がついて見えるのか?
10s3007:: 新しい元素を作ることに際限はありますか. M: ある元素を他の元素から区別する, 最も重要な点は?
10s3021:: 先生がまず思い付く, 身の回りで見られる量子力学的現象って何ですか? M: 今日の小テストの問題ですね. 私の意見を聞いて, どうしようというのか?
10s3026:: 量子力学で説明できる身近な現象にはどのようなものがあるか? M: 10s3021 参照
10s3028:: ハミルトン演算子やラプラス演算子の様な演算子はどの様に導き出せばよいのですか. M: 解析力学を勉強すれば?
10s3035:: マッカーリサイモン (上) p.182 で, 調和振動子のに対応した波動関数は縮退していないと書いているが, なぜですか. M: ``波動関数が縮退する'' とは? // 縮退しているかどうか, 自分で確かめてみれば?
10s3039:: 人の睡眠や呼吸の周期を調べる機械はどのようなしくみなのですか. M: 機器メーカーに聞けばいいのでは?
10s3042:: 超電導を示す金属化合物において, 電導効率[ママ]への供与が最も大きいのは化合物分子の性質なのか, 原子の結合のしかたなのか, あるいはそれ以外なのでしょうか. M: 物性物理・固体物理を勉強すれば?
10s3044:: 水の中でも火は燃えることができるか. M: 燃焼とはどういう現象か?
10s3047:: 教科書や授業などで SI 単位系が採用され, それにならって式が書かれているが, 採用しなかった場合, そういった式はどのように表すのか. M: 自分で単位換算して式を導出すれば?
10s3049:: 扇風機に使われているプロペラ部分はなぜ幅の広い物が使用されているのでしょうか? M: 扇風機屋に聞くか, 流体力学を勉強すれば?
09s3001:: つじつまの合う場の方法では, 何故解を知ることができるのか. M: 解を知る方法として考え出されたから :-p
09s3018:: 大学の研究で, してはいけない研究とかってあるんですか? M: 大学も社会の構成要素のひとつだから, 法律的・倫理的に制限されていることは, 同様に適用されるのでは?
09s3025:: 全ての現象は定量的に記述できるのでしょうか? M: 例外のない規則はない?! :-p
09s3032:: 自然数を表す「n」は natural number の「n」関数を表す「f」は function の「f」と文字を用いて表示する物は, 明確な理由があると思うのですが, 結合の形を示すために用いられる「 $\sigma$ 」と「 $\pi$ 」はどのような理由から用いられているのでしょうか? M: 常に明確な理由があるのか? // spdfgh...
09s3041:: 摩擦のない物質は存在するのか. M: なぜ摩擦が生じるのか?
08s3039:: 何がどう「物理的」なのか? という話の中で「定量的に記述する」という言葉ができました[ママ]が, では「定性的」な記述とは具体的にどういうことなのでしょうか? M: 言葉の意味が分からなければ, 辞書を見ればいいのでは?
07s3042:: 疑問を持ち続ける為のポイントはありますか? M: 見付けたら教えてください :-p

Ryo MIYAMOTO, 2012-10-11