構造物理化学I (20130716) M: 以下は宮本のコメント
12s3001: 
図5.5 のポテンシャルエネルギー図と図5.6 のポテンシャルエネルギー図において結合の価数によりエネルギーを求めたとき どちらがより正確か. M: 両者で何が違うのか? 図でエネルギーを求めたり, 結合の価数によりエネルギーを求めたりって, 何をどうすることか?? 意味不明.

12s3002: 
調和ポテンシャルで変位が小さくない時に 3 次以上の項を適宜とり込むとあるがどのくらいとり込めばよいのか. M: 一般解は無く, 必要に応じて必要なだけ と講義中で説明したのが伝わらなくて残念. どこが理解困難なのだろうか??

12s3003+: 
なぜ, 分子が赤外線輻射を吸収するためには, 分子が振動するにつれて, 分子の双極子モーメントが変化しなければならないのか? M: 遷移確率の元となる遷移モーメント積分を考える. 教科書 13 章参照

12s3004: 
モースポテンシャルは何をもとに (どの式から) 導き出されたのか? M: モースさんに聞けば良いのでは :-p

12s3005: 
$ ^1$D-Cl$ ^{35}$ と $ ^1$H-Cl$ ^{35}$ [原文ママ]において力の定数 $ k$ が同じと仮定できるのは なぜですか? M: 自分でどれだけ必死に考えたのか? 二原子分子の原子は, 何によって結合しているのか?

12s3006: 
二原子分子の赤外線吸収スペクトルを求めるさい, 調和振動子以外で有効な求め方はあるか. M: 今日の講義の始めの方の話 (テイラー展開) の, どこが理解困難なのか?

12s3007: 
箱の中の粒子の量子数は $ n=1,2\dots$ であるのに二原子分子は $ v=0,1,2$ と 0 から始まるのは なぜか. M: 量子数 0 の有効性を考えればいいのでは?

12s3008: 
なぜ, 調和振動子のエネルギー準位が, 調和振動子の 2 次のポテンシャルに付随した特性であるといえるのですか? M: ポテンシャルに高次の非調和項があると, エネルギー準位はどうなるだろうか?

12s3009: 
調和振動子の最低エネルギーは 0 にならないが, 古典的に考えた場合は 0 となる. これはどちらの考え方がより正しいのか. より優れているのはどちらか. M: どういった系・現象・対象を考えているのか?

12s3010: 
$ \displaystyle \tilde{\nu} = \frac{1}{2 \pi c} \left( \frac{k}{\mu} \right)^\frac{1}{2}$ において H-Cl と D-Cl のような同位体であれば $ k$ が変化しないのですか. M: 12s3005 参照

12s3011: 
$ \displaystyle V(l_0) + \left( \frac{\text{d}V(l)}{\text{d}l} \right)_{l=l_0}(l - l_0) + \dots$ において $ V(l_0)$ をゼロとおいてよいのはなぜですか? M: 教科書 p.176 に書いてあることを講義でも説明したのだが, 伝わっていなくて残念.

12s3012: 
双極子モーメントが 0 じゃない物質は全て地球温暖化に関わるのか. M: 自分で考えてみて, どこが分からないのか?

12s3013+: 
二原子分子は赤外線以外にも吸収できるのか? M: 教科書 5 章では, 何を扱っているか? 例えば Br$ _2$ の色は?

12s3014: 
CO$ _2$ が紫外線を吸収することが地球温暖化の原因であるのは分かりました. では, 原発からデル熱を水が吸収するのも原因になるのでしょうか. M: 地球温暖化に関連して ``CO$ _2$ が紫外線を吸収する'' 話など, してませんけど(??)

12s3015: 
電磁場を表す式と調和振動子を表す式が同じように表されているように思うのですが, なにか共通点があるのですか. M: 具体的に, どの式とどの式の事か?

12s3016+: 
赤外線を吸収することによって, 力の定数に影響が出ることはないのか. 力の定数とは, 結合エネルギーとは違うのか. M: 12s3005 の回答の後半参照. // 例えばモースポテンシャルにおいて, 力の定数と結合エネルギーは, それぞれどうなってるか?

12s3017: 
調和振動子モデルのずれは系統的に補正や拡張で説明できるとあるが, なぜずれを説明できるのに, そのずれが生じないための新たなモデルは存在しないのか. M: 調和振動子からのズレには, 非調和項を考慮すればよいと, 始めから言ってる. 12s3002 も参照

12s3018: 
調和振動子のエネルギー固有値における量子数 $ v$ は何を表しているのか. M: 量子数は量子数. 量子数が何を表していると言う説明なら満足できるのか(?)

12s3019: 
表5-1 を見ると $ ^{23}$Na$ ^{23}$Na の時には他と比べてかなり振動数が低いのはなぜか? // 赤外線を吸収するために分子の双極子モーメントが変化しなければならないのはなぜか? M: アルカリ金属の二原子分子って, どんなものだと思ってるのか? // 12s3003 参照

12s3020+: 
表5-1 について, $ ^{23}$Na$ ^{23}$Na の力の定数 $ k$ が極端に小さいのはなぜか. この表に規則性はないのか. M: 12s3019 参照. 自分で規則性を発見してみれば良いのでは(?)

12s3021+: 
調和振動子は振動の小さな振動に対してはよい近似になるとあるが, 振動が小さければ近似する意味はあまりないのではないですか? M: どして?? // 非調和項の有無で振動エネルギーがどの程度違うか, 数個の準位について計算してみればいいのでは(?)

12s3022: 
二重結合よりも強い単結合はあるのか. M: 自分で探してみればいいのでは(?)

12s3023+: 
二原子分子と二原子分子が反応するとき, それぞれの調和振動子のエネルギーは反応性にどのように関わっているのですか. M: どんな反応の話か? そこでは原子はどう動くか?

12s3024: 
調和振動子の隣り合うエネルギー状態が同じエネルギー間隔なのはなぜですか. M: 意味がとり難い. ``隣り合うエネルギー状態'' は, かろうじて分かるが. それが ``同じエネルギー間隔'' と言われると, 何の事か?? // 自分で Schrödinger 方程式を解いて, 答えを求めてみればいいのでは(?) その過程の, どこに疑問があるのか?

12s3025: 
$ \displaystyle V(l)$ をテイラー展開しての式で 変位が小さいとき $ \displaystyle V(l) = \frac{1}{2} \left( \frac{\text{d}^2 V(l)}{\text{d}l^2} \right)_{l=l_0} (l - l_0)^2$ とでたが バネ定数 $ \displaystyle k = \left( \frac{\text{d}^2 V(l)}{\text{d}l^2} \right)_{l=l_0}$ となるのですか. M: それを他人に聞かなければいけないのは, なぜか? 自分で判断できないのは, なぜなのか??

12s3026: 
分子が赤外線を吸収するために, 分子の振動と共に分子の双極子モーメントが変化しなければならないのはなぜか? M: 12s3003 参照

12s3027: 
平衡核間距離の $ l=l_0$ の $ l_0$ は各個人で適宜指定できるものなのか. M: 分子が, 各個人という人が指定する通りの構造・性質を持つのか??

12s3028: 
電磁波はなぜ調和振動子として考えることができるのか. M: 正弦波の波形をした電磁波を考えたからでは(?)

12s3030: 
図5.5 において, 平衡位置から右側で曲線が平らになるまでの立上りの部分では どういった力が働いているのか. M: 別に. 普通の二原子分子の結合でしょ. 12s3005 の回答の後半参照.

12s3031: 
太陽光照射により反応が起きる反応は 赤外線吸収による回転 or 振動の状態変化により起こるのか. // 温度が高くなった場合 分子運動が活発になるが回転 or 振動の状態も活発になっているのか. M: そりゃ反応の種類により色々でしょ. 教科書 p.630, p.654 など参照 // 温度とは何か? ここであなたの言う ``活発'' とは何か?

12s3032: 
双極子モーメントの変化によって, 赤外線以外の光線のエネルギーは吸収できますか. M: 講義で ``ボーアの振動数条件'' という話をしたのが伝わっていなくて残念.

12s3033: 
$ ^2$D$ ^{35}$Cl の $ k$ が $ ^1$H$ ^{35}$Cl の $ k$ と同じであると仮定できるのであれば, どのように考えれば仮定することができるのですか. M: ``論理'' というものが分かっていない(?) 論理的には, どんな仮定でも自由にできる (ただし仮定に物理的正当性があるかどうかは問わない) :-p 12s3005 参照

12s3034: 
赤外線の吸収を考えるときには, 選択律 $ \Delta v = \pm 1$ だけでは不十分であり 双極子モーメントも必ず考えなければならないのか. M: 12s3003 参照

12s3035: 
電磁波の吸収・放出において, $ \Delta E$ が全て一定ならば, 十分な強度の光をあてれば $ E_1$ の状態から $ E_2$, $ E_3$, $ E_4$, ... と単一の波長の光だけでどんどん遷移するのでしょうか. M: 自分で論理的に考えて, 判断できないのは, なぜなのでしょうか?

12s3036: 
図5.5 で $ l=l_0$ からはなれた場合は実側値[以上三文字判読あやしい]を使って考えればいいのですか. M: 何を考えるという話なのか, 意味不明.

12s3037: 
調和振動子のポテンシャルはなぜ $ \displaystyle \frac{1}{2} k (l - l_0)^2$ のポテンシャルと大きく違うのですか. M: はて? 何の話でしょうか??

12s3038: 
三原子分子の赤外線スペクトルを用いて同位体の特定をすることは $ k$ を一定にさえすれば可能なのですか. M: 意味不明. ``同位体の特定をする'' とは? // 自分でどれだけ必死に考えたのか?

12s3039+: 
調和振動子モデルからのずれはどのような影響をもたらすのか. M: 12s3008 も参照

12s3040: 
多原子分子の振動は顕微鏡などを使って確認できますか. M: 正気か? 例えば振動数 (波数) が $ \tilde{nu} = 1600$     cm$ ^{-1}$ の振動を, 顕微鏡で観察できると思っているのか?

12s3041+: 
伸縮や結合角の変化によって赤外線が吸収できるとあるが, 仕組みは? M: 12s3003 および 12s3032 の回答参照

12s3042: 
一次元調和振動子は連続の値をとると解がなくなるということでいいのか. M: ``調和振動子が連続の値をとる'' って, 何の事か?? // 12s3024 の回答の後半参照

12s3043: 
エネルギー準位図の量子数 $ v=0$ より下は存在しないのでは. M: 意味不明. 何の話か?

12s3044: 
単原子分子は振動運動をしているのか? M: 運動の自由度と言ってみるテスト

12s3045: 
微分方程式に一般的な解法が存在しないのは定係数を持たない場合以外にもあるのですか. M: 質問の意味不明. 定係数を持つか持たないか, 二者択一では(?)

12s3046+: 
最低エネルギーの状態において零点振動とはどのような振動か. M: 零点振動は零点振動であり, それ以上でもそれ以下でもない. (一次元で) 静止していないのだから, 振動していると考えるしかないでしょ.

12s3047+: 
今回の授業で二原子分子が赤外線を吸収する仕事を学びましたが, 赤外線よりも振動数が多い可視光線, 紫外線も吸収できるのですか? できるとしたら同じような仕組みで吸収するのですか? M: 12s3013 参照

11s3001: 
双極子モーメントが変化する分子は, どんなものでも赤外線を吸収するのでしょうか? M: 12s3003 参照

11s3007+: 
調和振動子で近似が悪い場合は, 3 次以上の項をとり込むということになっていたが, 近似が悪いというのが個人の判断では結果が人によってバラバラになってしまうのではないか? いくら近似でも「悪い」という基準はなくてもいいのか. M: 変わりの基準は何か? // 論文の ``Discussion'' とか, レポートの ``考察'' は, 個人の判断が入らないものなのか?

11s3019: 
$ \Delta v = +1$ だと吸収が起こるとかいてあるが $ \Delta v = -1$ だと放出がおこるのですか? M: 吸収と放出の違いは何か? // 自分で判断できないのは何故か??

11s3022: 
放射性物質には, 半減期があり, 時間がある程度たつと半分になりますが, 半分になるだけであって, 0 になることは, ないのでしょうか? M: 放射性物質の量を数式で書くとどうなるか? // 最後の 1 原子が崩壊したら, どうなるか?

11s3027: 
分子が赤外線輻射を吸収するためには分子が振動するにつれて分子の双極子モーメントが変化しなければならないのは なぜですか. M: 12s3003 参照

11s3031: 
$ ^1$H-$ ^{35}$Cl と $ ^2$D-$ ^{35}$Cl の振動数 $ \tilde{\nu}$ で $ \displaystyle \tilde{\nu} = \frac{1}{2 \pi c} \left( \frac{k}{\mu} \right)^{1/2}$ の $ k$ と $ \mu$ が異なる値になり, 結果として, 2 つの振動数が等しくなることは, ありえるのですか. 理論上は出来るということですか. M: 12s3005 の回答参照

11s3041: 
$ l=l_0$ の近く, $ x = 0$ の近くじゃないとき近似を改善する必要がありますが どのくらいまで近似が正確であるようになるまで 3 次以上の項をとり込めばいいのですか? M: 12s3002 参照

10s3008: 
異核二原子分子の回転遷移もマイクロ波領域で起こるのですか? また, 絶対に入ることのない領域はありますか? M: 教科書に振動数の式が記載されているので, 自分で計算してみればいいのでは(?)

09s3043: 
赤外線吸収スペクトルはラマンスペクトルと具体的にどういった関係でしょうか? 互いに反比例な関係ですか? M: ``スペクトルが互いに反比例'' とは?? 意味不明. // 教科書や参考書や専門書を読んで, どこが分からないのか?


Ryo MIYAMOTO, 2013-07-29