構造物理化学II (20190416) M: 以下は宮本のコメント
18s2001: 
量子力学的効果のとは 古典力学では 波・粒子の二重性, 量子化 $ h \nu$ を説明できないとありますが, 2 つしかないのですか? M: (具体的な事例を挙げて) 自分で考えてみればいいのでは?

18s2002: 
構造物理化学I で学習した内容は全て量子力学を考える上で重要になってくるとは思いますが, 特に覚えてほしいまたは復習に力を入れてほしい所はありますか. M: 構造物理化学II の最初の講義は, 何だったのでしょうか? // 学問の継続性・系統性・階層性などというものを意識しないのだろうか?

18s2003: 
なぜ, シュレーディンガー方程式にハミルトニアン演算子が表れなければいけないのでしょうか. M: ハミルトン演算子が出てこないものは, シュレーディンガー方程式とは言わない :-)

18s2004: 
剛体回転子は半径の合成により値がかわりますが, その差分のちがいによるエネルギーの変化はどのような影響がありますか. M: 意味不明. もしエネルギーが変化するのなら, その影響はまさにエネルギーが変化すること. しかしそもそも半径の合成によりかわる ``値'' とは, 何のことか? それによってエネルギーが変わるのか??

18s2005: 
回転スペクトルにも, 原子の種類やある一定の波長に応じた輝線が出てくるのか. そしてそれは何らかの式などによって導けるものなのか. M: 激しく誤解しているという以前の問題な予感. 質問文中の言葉・用語の意味をしっかり理解することから始めるのがよいのでは?

18s2006: 
教科書 p.180 の $ \DS \Delta E = h \nu_$obs の「obs」は どのような意味を表しているのですか. M: その式のすぐ上の行の ``観測振動数'' という言葉が目に入らないのだろうか?

18s2008: 
同位体置換をして振動スペクトルをみることで振動数の違いがわかることは説明がありましたが, 電子の静止質量や, プロトンの静止質量も同様の過程で求められるのですか. M: 何がどうなって求めることができるのか, 自分で考えて分からないのはナゼか?

18s2009: 
構造物理化学II を勉強するのに大事なものは何か? M: 勉強してみれば分かるのでは? // それを聞いてどうするのか?

18s2010: 
授業では 2 分子を調和振動子, 剛体回転子として扱っているが これは便宜上かそれともそれで現実の 2 分子の動きをしっかり説明できるのか. M: 本気か? 現実の物体は剛体か? 常に完璧にフックの法則に従うのか? // ``しっかり説明'' とは, 具体的にどんな説明か?

18s2011: 
剛体回転子は現代でどのように応用されているのか? M: 何が聞きたいのかわからない. 教科書や参考書に記載の通り, 回転スペクトルの理解に用いられているでしょ(?)

18s2012: 
剛体回転子のエネルギーの式にでてきた量子数 $ J$ は計算過程で自然に出てきたものか, それともそうしないと矛盾するからと人為的に導入したのか. M: 教科書や講義では微分方程式を解く過程を詳しく説明していません. 各自で, 講義でも紹介した数学の教科書や参考書を参照してください. // 教科書 6 章も参照

18s2013: 
相対論と量子論の両方に通ずる点はあるのか. M: ``通ずる点'' とは, 具体的に何を聞きたいのか? // 勉強してみれば分かるのでは?

18s2014: 
剛体回転子において, 原子中のプロトンや電子を考察する必要はありますか. M: ``剛体回転子'' の意味を考えれば自明では? // 自分で考えて分からないのはナゼか?

18s2015: 
構造物理化学II をうける上で構造物理化学I で特に必要な箇所はありますか? M: 勉強すれば分かるのでは? // それを聞いてどうするのか? // 18s2002 参照

18s2016: 
エルミート多項式は調和振動子以外の計算に使われることはあるのか? M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えてください.

18s2017: 
構造物理化学I で習った内容で, 特に復習すべき内容はどれですか? M: 18s2015 参照

18s2018: 
結局, レポートの身近な量子力学的事象とは何があてはまるのでしょうか. M: 自分で考えることをしないのでしょうか? 自分で考えて分からないのはナゼか??

18s2019: 
演算子に単位はあるのか. M: 例えばシュレーディンガー方程式 $ \DS \hat{H} \psi = E \psi$ におけるハミルトニアンをどう考えればいいだろうか?

18s2020: 
「量子力学的効果」には相対論による効果は含まれないとのことでしたが, 量子力学で学ぶ現象のすべては相対論とは無関係なのですか? M: 講義で重原子 Hg, Au などの話をしたのだが, 伝わっていなくて残念.

18s2021: 
$ \DS \hat{H} = \frac{\hat{L}^2}{2 I}$ とはどういうことですか. 説明がよくわからなかった. M: 物理学の基礎を復習する必要があるのでは? // $ \DS E = \frac{p^2}{2 m}$

18s2022: 
[白紙] M: 質問が記載されていない

18s2024: 
炎色反応が古典力学的に振るまうとすると, どのようになることが予想されますか. M: 自分で考えて分からないのはナゼか?

18s2025: 
量子力学などの現代物理学と古典物理学は絶対に相容れないものなのですか. M: 科学観がおかしい予感. // 科学史を勉強してみたり, 量子論・相対論の構築に寄与した科学者たちの伝記などを読んでみればいいのでは?

18s2026: 
前年度で学んだことの定着率が低く感じたので改めて勉強しておこうと思うのですが, 過去に行われた講義のノートを見直す他におすすめの勉強方法があったら教えてください. M: 学問に王道なし // 普通に予習・復習で行うことをやればいいのでは? // いい勉強方法があるなら教えてほしいくらいだ.

18s2027: 
運動している電子の質量の値は, 何が原因で静止している電子の質量の値と異なるのでしょうか? M: 相対論を勉強すれば分かるのでは?

18s2029: 
ある式を微分・積分をするという考えは近似をする点において古典力学的な考えを用いているという事ですが, 量子力学的では考えることはできないのですか? M: 意味不明. なぜ微分・積分すると古典力学近似になるのか?

18s2030: 
古典力学のみでしか説明できないものもあるのか. M: 鶏を割くに焉んぞ牛刀を用いん // 古典力学は, 相対性理論または量子力学におけるある種の極限として包摂される.

18s2032: 
回転スペクトルは, どのような場合に使われるのか? M: 別に, 必要なところで使われるでしょ. 新たな使い道 (?) を開拓してもいいのでは?

18s2033: 
量子力学は $ h$ と量子化し, エネルギー準位は $ \Delta E = h \nu$ と離散的になるのに対し, 古典力学は $ h \simeq 0$ のため, エネルギー準位は連続的になることは分かりますが, この話から身近な現象で説明するとき, どんな違いがあって古典力学では説明できないのかがそのつながりの過程が分かりません. // 教 p.185 で調和振動子のエネルギー固有値が縮退していないのはなぜですか. M: 講義で例示したにもかかわらず, 例示と認識されていないようで, 残念. // 現実に縮退していない. 異なる量子数 $ n$ と $ n'$ を用いて, エネルギーが同じ別な状態を作れないことは, 自明では?

18s2034: 
$ \DS \nu = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{k}{m}}$ について, 水素を酸重水素にしたときも水素を重水素にしたときと同様に考えてよいのか? 原子の大きさは作用しないのか? M: 同様とは何のことか? // 自分で判断できないのはナゼか? // 式に原子の大きさは組み込まれているか??

18s2035: 
2 原子分子のエネルギーで位置エネルギーを 0 としている理由として, 重力による位置エネルギーは無視できる → 振動のエネルギーも考慮すると弾性エネルギーも 0 といえるのか. M: あなたの言う ``弾性エネルギー'' とは何か? // 物理学の基礎を復習する必要があるのでは?

18s2036: 
箱の中では体積はゼロとして考えるとありましたが, 箱の中とはどのような空間を考えているのですか. M: 意味不明. 何の体積の話か? 誰がどこで言った話か?? // 教科書や参考書に応用例まで書いてあったはずだが??

18s2037: 
円環上を運動している粒子について境界条件はどうなりますか. M: 教科書や参考書をよく読んで, 自分で勉強して考えればいいのでは?

18s2038: 
図5.8 の下に凸の大きな曲線は何を表しているのか. M: 図5.7 や 5.8 は, そもそも何を表しているのか? そこから連想される下に凸な曲線は? // 参考書も読めばいいのでは??

18s2039: 
$ \DS E_n = \frac{n^2 h^2}{8 m a^2}$ では ( $ n = 1, 2, 3 ...$) なのに対し, $ \DS E_J = \frac{\hbar^2}{2 I}J(J+1)$ では, ( $ J = 0, 1, 2, ...$) で, $ J$ の時では 0 も含まれるのはなぜですか. M: 波動関数を考えてみれば自明では?

18s2040: 
二原子分子ではなく多原子分子でも, 剛体回転子の考え方を使って解くことは可能か? M: 教科書 p.551 や参考書を読めば分かるのでは?

18s2042: 
剛体回転子のポテンシャルエネルギーが 0 なのはなぜか? M: 別に, 剛体回転子とポテンシャルエネルギーは無関係. 最初に最も簡単な系を考えるのは普通では?

18s2043: 
剛体回転子がマイクロ波を吸収して回転するのは, マイクロ波によって水分子が発熱する原理と同じものなのか. また物質によって発熱の度合いが異なるのは, 回転スペクトルの違いによる差なのか. M: 分子レベルで ``熱'' とは何か?

18s2044: 
離散的なエネルギーの値のどの値をとるかというのは どうやってきまるのでしょうか? M: 教科書 p.132 や参考書を読めばいいのでは?

18s2045: 
特にありません M: 質問が記載されていない

18s2046: 
エルミート多項式を含む波動関数の式は 関数の内部に違う関数が入っているという解釈でいいのですか. M: 別に, 好きにすればいいのでは? // 自分で判断できないのはナゼか?

18s2047: 
構造物理化学I の内容が完璧にできていないと, II を理解するのは大変ですか. M: 勉強すればわかるのでは? // ``大変'' は主観.

18s2048: 
物理化学の授業では数式を多くあつかいますが, それなら学問を物理や化学, 数学と分類する必要はあるのですか. M: 境界領域で明確な境界線を引くことは困難で, 研究としては連続的だが, それぞれの中心部分は明らかに異なる. 学問分野を分けるのは, 純粋に教学の効率上の理由.

18s2049: 
現代物理学と古典物理学の考え方が重なる部分はありますか. M: ``重なる'' とは, どういうことか? // 古典物理学は, 現代物理学に内包されている.

18s2050: 
なぜ, エネルギー吸収の間隔がわかると慣性モーメントが分かるのですか? M: 教科書 p.190 からの記述の何が分からないのか? // 参考書も読んでみればいいのでは?

18s2051: 
剛体回転子の回転が他の要素 (光以外にも衝突など) で変化することはありますか? M: 何をどういうモデルで考えているのか? 自分で判断できないのはナゼか?

18s2052: 
惑星などの大きな物体を考える時は, 量子力学は使えないのですか? M: 別に, 使いたければ使えばいいのでは? // 惑星 (例えば地球) の波動としての波長は?

18s2053: 
先生が黒板に書かれていた不確定性原理の式 $ \DS \Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}$ は多く用いられている式ですが, 教科書の表記 $ \Delta x \cdot \Delta p \geq h$ (1.26) 式とは異なります. $ \DS \frac{\hbar}{2} = \frac{h}{4 \pi}$ なので $ \DS \frac{\hbar}{2} < h$ より 先生の書かれていた式の方が小さな不確かさになるので適切かと思うのですが どちらが正しいのでしょうか. M: 教科書や複数の参考書を読み比べてみればいいのでは? // ``不確かさ'' とは何か?

17s2007: 
質問が思いうかびませんでした. 次週しっかり予習して臨みます. すみません. M: そうですか. 次回に期待します. // 質問が記載されていない.

17s2028: 
量子力学と相対性理論の両方を用いないと説明できない現象にはどのようなものがありますか? 今までの授業で, 量子力学である程度の説明はできるものの, 相対性理論を考慮しないと誤差が出るものはありましたが, 必ず両方が必要な現象はありますか? M: 自分の質問の文言を理解していない?

17s2029: 
波と粒子の二重性について, 波と粒子の両方にあてはまらない性質が見つかる可能性はあるのか? M: 純粋論理的にはゼロではない. しかし, 物理的な実体・状態を, 波または粒子以外の何と見なして理解・記述しようというのだろうか?

17s2030: 
式 (5.28) より, 分子は量子数 $ J$ の状態から量子数 $ J+1$ の状態に電磁輻射のとき変化するが, この時の変化量は 2 以上にはならないのか. 必ず変化量は 1 であるのか. M: 教科書 p.190 二も記載の通り 13 章や、参考書を読めばいいのでは?

17s2037: 
生徒のレポートや試験の出来が悪かった場合, 生徒が勉強不足であると感じますか, それとも自分の授業が不完全だったかもしれないと感じますか. M: 生徒ではなく学生であり, 授業ではなく講義である. この違いは大きい. // そもそも, 受講者全員に対して完璧な講義など不可能.

17s2039: 
回転スペクトルにおいて, 吸収が 2, 4, 6, 8... と等間隔であるが, 何故散分的ではないのか. 等間隔であることは何を意味するのか. M: 意味不明 ``散分的'' とは, どういうことか? // 意味も何も, 剛体回転子モデルではエネルギースペクトルに等間隔の吸収線があらわれるという事実は事実なんだから受け入れるしかない. 意味とか, 何を期待しているのか? もしも必要なら, 自分で見つければいいのでは??

17s2045: 
不確定性原理が決定論を否定するのはなぜでしょうか. M: ``決定論'' の意味を理解しているのだろうか? // 自分で考えて分からないのはナゼか? 物理学の基礎を復習する必要がある?? //運動方程式に従う運動をする物体に, 正確な初期条件を与えることができるか??

17s2047: 
シラバスの (13) の対応する CP/DP の CP と DP は何を表しているのですか. M: カリキュラム・ポリシーとディプロマ・ポリシー

17s2051: 
中間レポートの読書感想文(仮) ではどのような点を重視して評定しているのか. M: 細かい採点基準は決めていない.

16s2009: 
NMR に強磁性物質は測定できますか. M: 緩和時間の関係で, 明瞭な吸収線を観測する事は難しいとは思う. 普通の感覚では, 測定できないと言うのだろう. // NMR についての上級の参考書などを参照

16s2028: 
相対論・量子力学・古典物理学で全ての現象を説明できるのか. M: これら三つの関係を理解しているのだろうか? まともな科学観が身についていない? // そもそも万物理論 (Theory of Everything) は, 今のところ得られていない.

16s2040: 
回転スペクトルと回転吸収スペクトルの違いはなにか. M: 字が違う :-p // それぞれがどういうものか, 調べればいいのでは?

16s2052: 
調和振動子から分子を決定することはできるのですか? M: 意味不明. 調和振動子とか分子とか, 言葉の意味を理解しているのだろうか??

14s3019: 
実験により求められる物理定数で理論値が誤っており, 実測値の方が真の値に近いものはあるのか. またその判断はどのように下せるのか. M: 何をしたいのか, 意味不明. どうやって, 真の値に近いかどうかを判断するのか?


rmiya, 2019-08-01