構造物理化学I (20191008) M: 以下は宮本のコメント
19s2001: 
角度を表す時になぜ $ \theta$, $ \phi$ が多く用いられるのですか. また, その $ \phi$ が仕事関数を表すのはなぜですか. M: 慣習. 理由は知らない. 調べてわかったら, 教えてくださいネ // 単なる名称, 定義なので, 好きにすればいいのでは?

19s2002: 
アインシュタインはプランクの分布則の導出方法を知っていて, 光電効果を説明したのか. それとも, 偶然, アインシュタインがプランクとほぼ同じ考え方を使って光電効果を説明したのか. M: 本人に聞けばいいのでは? :-p // 読書感想文(仮) のネタか?

19s2003: 
暗黒物質 (ダークマター?) について未だ分かっていない理由は? 構成原子すら不明なのか? M: 言葉に酔いしれずに, きちんと意味を調べればいいのでは?

19s2004: 
光電効果について何色の光がよく電子を放出させますか? M: ``電子をよく放出する'' とは, 物理的にどういう意味か?

19s2005: 
読んだほうがいい参考書などはありますか. M: 参考書リストはサポート web ページに記載されていると初めの時間に説明したが? それ以外でも自分で好きなものを選べばいいのでは?

19s2006: 
光電効果は量子仮説を使って, アインシュタインによって説明されたが, 現在, 量子仮説を使わず, 光電効果を説明することはできるのか. M: そんなことして何の意味があるのか? // 自分で判断できないのはナゼか? // 光電効果の説明を理解しているのか?

19s2007: 
コンプトン効果で入射した光と放出された光のエネルギーは同じ値ですか? M: 自分で判断できないのはナゼか? // そもそもコンプトン効果とは, どんな効果か?

19s2009: 
宇宙のはるか遠くにある恒星が光って見えるのは黒体輻射によるものですか? 黒体輻射によって, その恒星の構成物質を推測しているのですか? M: 熱せられた物体の輻射のスペクトルは, 物質の種類に依存するか? 教科書や参考書をよく読めばいいのでは? // フラウンホーファー線

19s2010: 
非接触型の温度計について, それが物体の表面の温度を測る物だとしたら内側の温度を測れたら何に使えるか考えた. M: そうですか. で, 考えた結果は? // 質問が記載されていない.

19s2011: 
現代の物理学でも表すことが難かしい現象はあるのだろうか. M: 現代の物理学は万能・完璧だとでも思っているのか? // 19s2003 とか? // 読書感想文(仮) のネタか?

19s2012: 
状況によってレイサー・ジーンズ[原文ママ]の法則などを用いてもいいんですか. M: 自分で判断できないのはナゼか?

19s2013*: 
X 線だとコンプトン効果があるが, 他の波長だと何か別の現象があるのか. M: そりゃあるかもしれませんね. 自分で色々調べてみればいいのでは?

19s2014: 
なぜシュレーディンガー方程式は時間に依存するものと そうでないものがあるのか. M: ``時間に依存する・しない'' の意味を理解していないのか? // 方程式が取り扱う対象物に, 時間に依存するものと, 依存しないものがあるからでしょ. 当たり前では? // 常に時間に依存する方程式を用いることにしても, 解く過程で変数分離すれば後者が得られるので, 結局は同じこと.

19s2016.: 
光電効果において, どんな金属もしきい振動数を起える[原文ママ]光を当て続ければ永久的に電子が放出され続けるのか. それとも放出される電子の量に限界があるのか. M: 正気か? 金属 (表面) に, 電子は無限個も存在するとでも思っているのか? // もちろん閉回路を形成して, 放出された電子を全て回収して元の金属に戻すようにすれば......

19s2017: 
新しい考え方を生み出すために基礎知識の他に必須となることはあるのか. M: もしもそれが分かっていれば, いつでもだれにでも新しい考え方を生み出すことができる?! :-p

19s2018: 
教科書で黒体輻射と光電効果で, 同じ量子化の定数 $ h$ が出てきたことで科学者たちが何かが隠されていることに気がついたとあるが, その $ h$ (プランク定数) についての究研[原文ママ]は当時あったのですか? M: 意味不明. ``究研'' とは? // 科学史を勉強すればわかるのでは? 読書感想文(仮) のネタか?

19s2019*: 
コンプトン効果の実験で X 線はどのような方法で測定できたのか. M: X 線はレントゲンにより発見された (写真乾板の感光) ことで有名ですが, その後の展開としては, 結晶による回折 (ラウエやブラッグ父子) や特性 X 線 (モーズリーの法則) などがすぐに思いうかびます. // 読書感想文(仮) のネタか?

19s2020: 
ウィーンの公式でニュー $ \nu$ を 2 〓と 1 〓 でわけて書いていたと思うのですが. これはなぜですか. [〓は禾のような字だが横棒が二本にも見え判読不能] M: 意味不明.

19s2021: 
現代物理学でも説明できない現象はないのですか? M: 19s2011 参照

19s2022+: 
今回の講義で出てきた公式は どのようにして導き出されたのでしょうか. M: 講義では導出過程まで詳細に説明できませんでしたが, 教科書や参考書を参照して導出過程を確認しておくことは, 理解のために重要です. // 光電効果の式は実験式. 直線の傾きからプランク定数が求められる. コンプトン効果の $ \Delta \lambda = \dots$ の式は, 単純な力学問題 (運動量の保存とエネルギーの保存). プランクの式等は, 弾性体の理論とエネルギー等分配の法則などから純粋に理論的に導出された.

19s2023: 
なぜ古典物理学を発見した人々の名前は明らかにされないのか. M: 本気か? ガリレオ, ニュートン, ファラデー, マクスウェル等々の多数いますけど? // 科学史を勉強すればいいのでは?

19s2024: 
紫外破綻が科学史的にも興味をもたれているという記述がありますが, 具体的にはどのような興味がもたれているのですか. M: 教科書のすぐ近くの記述が理解できないのでしょうか? ``具体的'' というのは, 何を想定しているのか?

19s2025: 
物理や化学は世界に 1 つで数学は人の数だけあるという考えはまちがいですか. M: ``学'' の個数をどうやって数えるのか?

19s2026: 
以前, 光の速度に近くなると, 目標物が遠くなるようにみえると聞いたことがあります. 仮にこの速度で動いている物体を他の観測点から観測できたとすると, 一瞬で目標物に達するようにみえると思います. 自分の考えでは, 光速に近くなればなるほど時間の進みが遅くなると思ったのですが, これを応用すればほぼ永久に物体を保存できると考えましたが これは可能ですか? M: 前半の記述の論理が分からないし, 最後の ``応用'' も論理が分からない.

19s2027: 
黒体輻射で, 可視光だけ一致した式はありますか. M: 紫外部または赤外部だけと一致した近似式が得られるのには理由がある. どちらの式もプランクの式にある近似を適用すると得られる.

19s2028: 
なぜ 古典物理学の考え方で説明できないことが出てきてしまったのですか. M: 古典物理学は完璧ではなかっただけでは? // 物理学がどうやって発展してきたかを考えれば必然では?

19s2029: 
光電効果において, 金属であれば例外なく反応しますか? M: 原子レベルでどんな反応が起こっているだろうか? 金属以外では反応するだろうか? 19s2037 も参照

19s2030: 
電子は波なのか, 粒子なのか? M: どちらでもない何か. どちらでもある何か. :-p

19s2031: 
$ \DS I = \sigma T^4$ で太陽の表面温度が求まりますが, 太陽内部の温度はどうやって求まるですか[原文ママ]. M: 私は知りません. 調べてわかったら, 教えてくださいネ

19s2032: 
ものが燃えた時に炎が見える現象も, 酸素を黒体として黒体輻射が起きていると言えるのでしょうか. // コンプトン効果より, 光は波だけでなく粒子としても考えられることが分かりました. 粒子であり波であるという考え方は, 光以外の波, 例えば音波などでも通用するのでしょうか. M: ``ロウソクの科学'' でも読めばいかがか? // フォノンとかエキサイトンとか.

19s2033: 
レイリー・ジーンズの法則のどの点が古典物理学的に完璧に近いといわれる理由なのですか? M: 19s2022 参照

19s2034: 
金属元素のなかで炎色反応で判断できるものがあるが, 輻射と関連性があるのか? 熱に色が多用されているのが不思議に思った. M: ``輻射'' の意味が分からないなら, 辞書を見ればいいのでは? // 黒体輻射での色の違いの理由を考えればいいのでは?

19s2035: 
現代の物理学では, 光とは何か. 波か粒子か? M: 19s2030 参照

19s2036*: 
ブラックホールに温度は存在するのでしょうか? M: 温度とは何か?

19s2037: 
光電効果において, 光を照射する金属の種類によって放出される電子の運動エネルギーには, 何か規則性があるのか. M:  KE$ = h \nu - \phi$ において, 金属の種類に依存するのはどこか? なぜ依存するのだろうか? 19s2029 も参照

19s2038: 
「輻射」と「放射」の違いはなんですか? M: 言葉の意味が分からないなら, 辞書を見れば?

19s2039: 
$ \DS \lambda_$max$ T = 2.90 \times 10^{-3} ~$m K はどのように定義されたのか. M: 別に, 定義なんて好きにすればいいのでは? // 言葉遣いがヘン. その式は何かの定義ではない.

19s2040: 
現在の物理学で説明できないものは何かありますか. M: 19s2011 参照

19s2041: 
実測結果を説明するために量子力学等の分野が産声をあげたとあったが, 実測に必要な分析化学の技術は古典物理学で確立できていたのか. M: 確立されていない原理を用いた装置の測定結果は信用できるか? // 直接的に観測されている物理量は何か? その装置は何を測っているのか?

19s2042: 
量子化学は量子力学の応用とおっしゃっていましたが 量子力学の全体を応用したのですか, それとも一部を応用したのですか. M: 勉強すればわかるのでは? // そもそも ``〜学'' って, 他とキッチリ区別してコレだと言えるものなのか? 全体とは, どこからどこまでのことか?

19s2043: 
図1.1 のグラフで極大になっている振動数だけの光が人には見えているのか. 0 と極大以外の部分の振動数は人には見えているのか. M: 本気か? 強度が極大じゃない振動数の光は, そこに存在しているか? ``光が見える'' とは, 詳しく言うと何がどうなっていることか? 18s2029 も参照

19s2044: 
式を理解しようとした時に その式の成り立ちを調べることは, その式の理解に加えて, 先生がおっしゃった「科学観」を養うことにもつながりますか? M: ある自然現象をどう記述するか (単純な物理現象か幽霊の仕業か) は, 自然観・科学観の表れなのでは?

19s2045: 
光の伝わり方は なぜ波なのですか. M: 物理学の基礎を復習する必要があるのでは?

19s2046: 
光は波動と粒子 両方の性質を持ちますが, 光電効果は古典的波動理論では完全に矛盾すると教科書に書いてあります. 現在の波動理論では光電効果を光の波動で説明できるのですか. M: 微妙に勘違いの予感. 日本語力不足? // ``古典的波動理論'' とは古典力学に含まれる波動理論のことで, それはそれで完成品. それが時代とともに発展して現代の波動理論になったわけじゃない. もしも ``現代の波動理論'' という言い方をするとすれば, それは量子力学 (波動関数 $ \psi$ を用いるから) を意味する全く別物のこと.

19s2047: 
古典物理学と今の物理学のおもな違いはなんですか? M: 微妙な勘違いの予感. // 古典物理学も今の物理学のひとつ. 物理学の基礎を復習する必要があるのでは?

19s2048: 
真空状態で金属に光を当てると電子が放出されることが分かっていた前提で光電効果についての研究が行われたのか? それとも何かしらの出来事があったから, 金属から電子が放出されると気づいたのか? M: 科学史を勉強すればいいのでは? 読書感想文(仮) のネタか? // 分かっていた前提って, その前提知識はどうやって得られたのか??

19s2049*: 
仕事関数 $ \phi$ が存在することで, KE$ = h \nu - \phi$ が与えられ, この式が正しくなるが, $ \phi$ は電子のどういった側面を表すか. M: 19s2029 参照

19s2050: 
読書感想文は化学と物理 どちらでもいいんですか. M: 自分で判断できないのはなぜか? // 講義中の説明が伝わっていなくて残念. 講義サポート web ページも参照.

19s2051: 
古典物理学が正しくないとなる事はありますか? M: 今回の講義内容を全く理解していないようで, 残念.

19s2052: 
しきい振動数とそのしきい振動数を示す金属との間に何らかの規則性がある可能性はありますか? M: 可能性だけなら, 常にあるでしょうね. // 19s2037 参照

18s2003: 
(*)なぜ黒体輻射におけるレイリー・ジーンズやウィーンの法則は, 「部分的に」一致するのでしょうか? // コンプトン効果において, 光と電子が分かれることに, 光電効果との関連性はありますか? M: 19s2027 参照 // 分かれるとは何のことか? コンプトン効果が生じる原因は何か?

18s2006: 
相対性理論や量子力学が誕生したように, 現在でまた新たな原理や理論が発見された場合, それまでの理論はあくまで過去の考え方として扱われてしまうのか. M: ``ニュートン力学は, あくまで過去の考え方'' なのか?

18s2011*: 
黒体輻射における光の強度 (教科書 p.6 の図1.1) とは いったい何か? 強度とは明るさの大小のことを示すのですか? M: 正式には ``スペクトル輻射エネルギー密度'' と呼ばれるものです. 教科書 p.634 や参考書を参照.

18s2014: 
黒体輻射においてウィーン式とプランク式の違いが $ \DS \e^{h\nu/k_\text{B}T}$ から 1 を引くか引かないかであるが, その値はどこから起因するものですか. M: 19s2022 参照 // 見かけはそうだが, プランクの式の形は等比級数の和に由来する.

18s2021: 
光は伝わる速度が速いから, 物体にぶつかったときに波が一瞬でつぶれて粒子のように振るまうように見えるのか? // 光が波のときはどこにエネルギーをもつのか? 波全体に広がっている? M: 物理学の基礎を復習する必要があるのでは? // ``ぶつかった波がつぶれて〜'' って, 光は物体じゃないし, 真空中でも伝播するし.

18s2029: 
目に見える炎の色は温度によって色が変わり 調べた所, 低い温度から順に 赤, 黄, 白, 水色, 青 となりこれは温度変化 (低→高) によって光の波長の長いものから短いものへ変化して色が目に見えますが, 可視光である緑色や紫色が炎の色として表れないのはなぜですか? M: 白色の光の波長は? 19s2043 参照

18s2033: 
量子力学は基本的な原理はほぼ完成されていますか. M: 勉強すれば分かるのでは?

18s2038: 
黒体輻射の強度とは, 物体から放出される光の明るさとは違うのか. M: ``明るさ'' とは何か? どうやって測るのか? 18s2011 も参照

18s2042: 
光電効果の実験で光の強度や振動数はどのように測るのか? M: 自分で調べてみれば?

18s2045: 
$ E = h \nu$ は, 古典力学的には正しくないと思うのだが, 古典力学での $ \DS E = \frac{1}{2} m v^2$ との整合性は量子力学が古典力学の拡張と捉えると, どのように説明できるのか. M: (非量子論という意味での) 古典力学ではエネルギーは $ \DS E = \sqrt{m^2 c_0^4 + p^2 c_0^2}$. これに量子論的な式 $ \DS p = \frac{h}{\lambda}$ を使えば......

18s2046: 
光の照射で, 金属板から放出した電子が導線に吸収されたり空気中に放出されて金属に戻らないということはあるのか. その場合金属に見かけ上の変化はあるのか. M: 自分で考えて分からないのはナゼか? // そりゃ当然あるでしょうね. 19s2029 も参考

18s2049: 
コンプトン効果の板書で $ \DS \Delta \lambda = \lambda - \lambda' = \frac{h}{m c_0} (1 - \cos\rho)$[原文ママ] が実測とよく合うとありますが, 一致ではないのですか? M: ほとんど同じ意味では?

17s2020: 
レイリージーンズの式は, 古典物理的には正しいが現代では一部使えないが, なぜし外部では不一致になるのか. M: 19s2022 参照

17s2022: 
最新の体温計は非接触型のものが増えていますが, それも空港の体温センサーと同じ仕組みだと考えられますか? M: 自分で判断できないのはナゼか? // 考えるだけなら誰にでも可能

17s2045: 
量子力学と古典力学の具体的な違いは何ですか. M: 勉強すれば分かるのでは?

16s2052: 
黒体輻射で, 物体を加熱すると光子とあったが, 逆に物体に光を当てることで理想の温度にすることは可能なのか. 赤色の光より青色の光を当てた方が, 物質の温度が, 高くなる など. M: 前半が意味不明. // 照射する光は, 波長だけじゃなくて強度も重要だろうし, 物体がその光を反射してしまえば過熱に寄与しないし.


rmiya, 20200128