構造物理化学II (20180717) M: 以下は宮本のコメント
17s2001: 
ハートリー・フォック計算の結果が実験データとよく一致するのは どうしてですか? M: 本気か? // 方程式の立て方と解き方が, 自然を適切に表現しているから.

17s2003: 
BeH$ _2$ の分子の直線構造を説明する際, できあがった Be 原子のオービタルは逆向きでなければいけないのは なぜですか? M: 意味不明. 逆向きとは, 何のことか?

17s2004: 
今回の講義で飛ばした 8.7 についてスレイター行列式を使った HF 法の計算は配置間相互作用で励起状態を考えると 11.4 にありましたが, これによって相関エネルギーを求めることができますか. M: 定義により, HF エネルギーで得られない部分は, 相関エネルギー. // 全てではないが, 大部分は求められる.

17s2005: 
He 以外の原子も超流動がおきるのか. M: 自分で調べてみればいいのでは?

17s2006: 
2s について上向き下向き 2 つのスピンを考慮して 2 をかけたという解釈で良いでしょうか? M: 何の話か? // 自分で判断できないのはナゼか?

17s2007: 
$ c$ が $ +1$ のときのボース粒子で「光子」があったのですが, この光子 (エネルギーの小さな束) の輻射が紫外線・可視光線・赤外線であっても, 光子が同一空間を占めるのでしょうか. M: 本気か? 別の見方では, たんなる電磁波なのだが. 自分で判断できないのはナゼか? // 個別に暗記しなければいけないというのは, 大学の勉強法ではない.

17s2008: 
2p の電子が増えると, 電子の入り方も考え直すことになるのですか? M: 電子の数が変わった時に, どうして電子の入り方を考え直さずに済ませられるのか?

17s2009: 
$ \DS m_l$, $ \DS m_S$ のとりかたで どこに電子が入るかは法則性はないのか. M: 論理が逆. 電子が入った状態に応じて $ \DS m_l$, $ \DS m_S$ が決まる.

17s2010: 
スピン量子数が一般的に受け入れられるようなきっかけは 何かあるのでしょうか. M: 教科書 p.308 や参考書をよく読めば分かるのでは? // そういう説明もしたのに, 伝わっていなくて残念.

17s2011: 
2 個の電子が同一のスピンオービタルを占めているとき波動関数は 0 になりましたが, 2 つの電子のスピンは逆向きになっているからですか. M: 本気か? ``同一のスピンオービタル'', パウリの排他原理 (仮説6) の意味を理解していない予感.

17s2012: 
3He はフェルミ粒子だと調べてわかりました. 4He はボース粒子で, 比べると中性子 1 つ分の違いがあります. しかし, 中性子は電荷をもたないので磁気モーメントが生じないと思うのですが, なぜ違う粒子になっているのですか? M: 思うのは勝手だが, 中性子は $ \DS S = \frac{1}{2}$ でスピン角運動量および磁気モーメントを持つ.

17s2013: 
3Li は $ 3!$ 個の項の和で考えるのであれば, 4Be は $ 4!$ 個の項の和で考えればよいのか. M: 自分で判断できないのはナゼか?

17s2014: 
6C には 15 通りの組みあわせの違いが結合や反応に影響はないのか. M: 教科書 p.308 や参考書をよく読めば分かるのでは? // もちろん, 分光学的には異なる.

17s2015: 
二つの行を交換すると $ (-1)$ になるというのが良くわからなかったのですが, 行列式を学びなおすと理解できるのでしょうか. M: 勉強してみれば分かるのでは?

17s2016: 
非相対論的シュレーディンガー方程式からパウリの排他的原理が導出されないのはなぜか? M: 現実に導出されないのだから, しかたない. // 非相対論的なシュレーディンガー方程式には電子のスピンは内在されていない.

17s2017: 
ボース粒子かフェルミ粒子かを実際に識別できるような現象はありますか. M: 統計の話をしたのだが, 伝わっていなくて残念.

17s2018: 
電子の波動関数で 2 電子を交換すると反対称になるメリットは何か? M: 本気か? メリット・デメリットを論ずるレベルの話じゃない. // 自然が, そうなっている. .

17s2020: 
ボースとフェルミではスピンが違うと授業中に聞いたが, スピンの動きや反応としてはどのように違いがあるのか. M: もしもスピンの動きとやらが違ったとして, その原因はボース粒子・フェルミ粒子の差のせいなのか? どんな動きや反応を想定しているのか?

17s2021: 
光は光速で動いているが, 完全に停止させることは不可能なのか? M: 正気か?

17s2022: 
質問ありません. M: 質問は作るモノです.

17s2023: 
ハートリー・フォック法が厳密でないのに, その値を使って相関エネルギーを定義するのはなぜですか. M: 別に. そう定義しただけでしょ. // シュレーディンガー方程式の厳密解が得られるのなら, 相関エネルギーを定義する必要はないのでは?

17s2024: 
15 通りの電子配置について, エネルギーの違いはどのように考えればよいのですか. M: 教科書や参考書をよく読めば分かるのでは? // スピン軌道相互作用 と言ってみるテスト

17s2025: 
2 電子系では空間部分とスピン部分へ分解できるのに 分解できないことが重要とされるのはどうしてですか? M: 意味不明. どこの何の話か?

17s2026: 
取り扱う原子が d 軌道の電子を有していた場合, エネルギーを考える際にヤーン・テラー効果を考えなければならないのですか. M: 基底電子状態が縮退している場合のヤーン・テラー効果と, d 軌道との間に直接の関係はない.

17s2027: 
1H の場合は, $ \DS m_s$ の値は断定することはできないのですか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // 教科書や参考書をよく読めば分かるのでは?

17s2028: 
光子は同一空間を占める, という説明がボース粒子の項であったが, 不確定性原理により, 位置とベクトルは決定できないので, 2 つの光子が重なったのか, 衝突したのか判別できないと思うのですが, この場合不確定性原理は関係無いのか? M: 不確定性原理を誤解している予感. // 物理学の基礎も復習する必要があるのでは? 17s2007 も参照

17s2030: 
フェルミ粒子とボース粒子の対象性[原文ママ]を超対称性と呼ぶということを耳にしたことがあるのですが 超対称性粒子とは何を指すのですか. M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えて下さいネ

17s2031: 
6 章の話なのだが, ルジャンドル多項式の規格化条件が $ \smash{\DS \int_{-1}^{1}\left[ P_l(x) \right]^2 \d x = \frac{2}{2 l + 1}}$ であって, そこから規格化定数が $ \DS \left( \frac{2 l + 1}{2} \right)^\frac{1}{2}$ とでてくるのはなぜか. またこの定数は, なんの値なのか. M: 記述通りのそのまんまなのだが, 何が分からないのか?

17s2032: 
2 電子系では空間部分とスピン分解できるのはなぜか. (一般には分解できないのでは?) M: 計算してみれば分かるのでは? // 一般にはできなくても, 特殊な例なら出来てもよいのでは?

17s2033: 
一番エネルギーが低い状態は どのように求めるのですか. M: 意味不明. 何の話か? // エネルギーを計算してみれば分かるのでは?

17s2034: 
リチウムの波動関数の式中での $ \DS \frac{1}{\sqrt{2!}}$ とは何ですか. M: 教科書や参考書をよく読めば分かるのでは? // 規格化定数

17s2035: 
ボース粒子である光子は, 複数の粒子が同じ状態をとることがあるが, どのような時に, 複数の粒子が同じ状態をとり, また, それを観測する方法はあるのか. M: 17s2007 参照 // 観測としては, 集団の統計的な振る舞いを見るしかないのでは?

17s2036: 
項記号の左上にあるスピン多重度はどうして $ 2 S + 1$ で表わされるのですか. M: ``多重度'' の意味を理解していない?

17s2037: 
Li の場合, 2s$ \beta$ のスピンオービタルに電子が入る状態は考えなくて良いのですか. このとき $ \alpha$ と $ \beta$ の区別はないのですか? M: 教科書や参考書をよく読めば分かるのでは? // 量子数 $ \DS m_S$ が異なるのだから, もちろん異なる状態を表している. したがってそれを考慮に入れて, 項記号は 2S12 となり, 二重縮重している. 17s2036 参照

17s2038: 
4He 原子核は, ボース粒子なので, 同時に同位置を占めることができると考えられますが, 4He 原子が常温・常圧下で気体原子としてふるまうのは, 4He 原子中の電子の性質は他の原子の電子と違わないからなのでしょうか? M: ミクロ粒子にとって ``温度'' や ``圧力'' とは何か?

17s2039: 
15 通りのエネルギーがすべて同じとして定義をしてもよいのか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // 定義なんて, いつでも好きなだけすればいいでしょ. ただし, ``$ 1 = 2$ と定義する'' と, 後にどんな影響が出るだろうか? どんなことが起こるだろうか?

17s2040: 
[白紙] M: 質問が書かれていない

17s2041: 
3Li で 2s に対しスピン関数が $ \alpha$ のみでも良いのか. M: 17s2037 参照

17s2043: 
二個の電子をオービタルに割り振る場合その個数をどのように表せば良いか. M: 意味不明 ``その'' は何を指しているのか? // 教科書や参考書をよく読めば分かるのでは?

17s2044: 
同じ電子配置で基底状態のものとそうでないもののエネルギーの誤差は微々たるものであまり影響がないような気がするのですが, 実際はどのような影響があるのでしょうか? M: ``誤差'' という用語の使い方が変 // あなたは何を議論したいのか? 17s2014 参照

17s2045: 
[白紙] M: 質問が書かれていない

17s2046: 
8.7 をとばした理由は何ですか M: 順番としては飛ばしたように見えるが, 内容の一部については以前の回で説明した. 教科書の記述のすべてを漏らさずに講義で扱わなければならないということはない. 教科書を学ぶのではなく, 教科書で学ぶ.

17s2047: 
2 電子系空間部分とスピン部分んを分解できるかできないかは どこで見分けるのですか. M: 17s2032 参照

17s2049: 
4He は, 超流動状態において, 全粒子が同一の状態を取りたがるとありましたが, なぜ, よりエネルギーの低い, 安定な状態よりも, 全体で同一な状態をとることが優先されるのですか. M: 誤解している予感. 全体で同一な状態を取ることが, よりエネルギーの低い, 安定な状態.

17s2050: 
↑ --  ↓ --  -- と ↓ --  ↑ --  -- を別として扱うのですか? M: ミクロ状態としては区別してカウントするが, その後, 実際には区別できない状態なので, それらの重ね合わせ (線形結合) をとることになる.

17s2051: 
項記号を必ずしも使わなければいけないのでしょうか. M: 別なものには別な名前を付けて区別する. 別なものを同じ名前で呼べば, その名前が何を指しているのかわからない.

16s2001: 
クープマンスの近似とはどのようなものなのか. M: 教科書 p.315 や参考書をよく読めば分かるのでは?

16s2006: 
金属は, 酸化状態によって d 軌道の電子が高スピン, 低スピン状態をとるが, 項記号で考慮する際に影響はないのか? M: 高スピン, 低スピンとか, d 軌道に入っている電子数とか, 理解不十分なのでは?

16s2009: 
ボース粒子である質量数 4 のヘリウム原子核は極低温では超流動になるが, 正電荷を帯びているので, そもそも凝集することができるのか. M: ヘリウム-4 の超流動について, 自分で調べてみればいいのでは?

16s2017: 
p.334-335 に, 許容遷移は同じスピンスピン多重度をもつ状態間の遷移となり, ヘリウム原子で観測されるスペクトルは二組のスペクトル線の重ね合わせになる. ただし, ここで用いている選択律はスピン-軌道結合が小さい場合, つまり原子番号が小さい原子だけに当てはまるもので, 原子番号が大きくなるにつれてこの選択律は破れる, とありますが, これは何故なのでしょうか. M: スピン軌道結合が大きくなると, その固有状態を表すのに $ \DS m_l$, $ \DS m_S$ はよい量子数ではなくなる.

16s2019: 
対角要素のみ並べた略記で行列式の等号が成立するのは何故か. M: 本気か? // n 次のエルミート多項式を $ \DS H_ns(x)$ と略記する時に, 等号で結んで示すのは当然で, 普通のことでは?

16s2023: 
講義の中で, 炭素の基底状態の場合を考えたが, 励起状態はどのように考えればよいか. M: 別に. 同じ手順に従って考えればいいのでは?

16s2026: 
フェルミ粒子とボース粒子では, 粒子の動きが変わるのか. M: 17s2017 参照

16s2028: 
表8.3 アルゴンの 2s の実験値が空欄なのはなぜか? M: 著者に聞けばいいのでは? // 必要なら, 実験値を自分で調べればいいのでは?

16s2040: 
項記号はスペクトルを表すと聞いたことがありますが なぜ 基底状態を求められるのでしょうか. M: フントの規則 // 定量的には, スピン軌道相互作用まで含めたハミルトニアンでエネルギーを求めればいいのでは?

16s2046: 
励起三重項の場合 どのようなスレーター行列式になるのか. M: 別に. 普通にスピンオービタルを用いてスレーター行列式を作ればいいのでは?

16s2048: 
スピン角運動量の定義の時に, z 成分の式だけなどの一つの軸だけ定義しているのは, 他の軸も同じようになり得るからなのか. M: 角運動量の $ x,y,z$ の書く方向成分の演算子の交換関係について復習する必要があるのでは?

16s2049: 
パウリの排他原理とフントの規則は似ていると思うのですが, 違いはありますか. M: 全然違うものですが? 理解不十分なのでは?

15s3005: 
量子化学の問題をコンピューターで解くと誤差が少しでるが近似を小さくして実験値と一致することはできるか. M: 意味不明. 近似を小さくするとは? 具体的な問題によるのでは?

15s3007: 
エネルギーが同じとき, 原子をそれぞれで特徴が表れるか? M: 意味不明. 何を聞きたいのか?

15s3014+: 
p.315 にクープマンスの近似が直接計算に匹敵する結果を得られたとあるがそれに意味があるのか. 直接計算と実験値の方が近いものも半数程度含まれており, 有用とも思えない. M: 想像力不足では? // どの程度の精度で知りたいのか? 実験値が知られていないときには, どちらがコストパフォーマンスが高いか? // (+) オービタルは実在するか? オービタルエネルギーの物理的な意味は?

15s3025: 
7.1 節, 8.2 節でヘリウム原子を扱った時, $ \DS \psi_2$ が空間部分とスピン部分に分けられるから波動関数のスピン部分を無視できたとありますが, どういうことですか? M: 自分の手を動かして計算してみれば分かるのでは?

15s3048: 
なぜスレーター行列式の規格化定数は $ \DS \frac{1}{\sqrt{N !}}$ となるのか. M: 教科書 p.314 や参考書の説明の, 何がわからないのか? // 行列式を展開した時に生じる項の数は?

14s3019: 
6C の電子配置の $ \DS (2p)^2$ の部分が 15 通りあるが, それぞれの状態の確率分布は等しいのか. もし違うなら全角運動量を考えるとき考慮すべきか. M: 教科書や参考書をよく読めば, どんな状態を取る可能性があるかを数え上げているだけで, 確率分布など無関係だと分かるはずでは?

14s3030: 
8.7 章でイオン化エネルギーの実験値と近似値がありますが, イオン化エネルギーを求めることができない場合 (実験で) というのはありますか. M: 放射性核種では, 実験が困難なのでは? // 分子では, 色々あるのでは?


rmiya, 2018-07-24