構造物理化学I (20200121) M: 以下は宮本のコメント
19s2001: 
古典的に定められた範囲外での粒子の存在を, 量子力学的には波動関数の 2 乗で存在可能性を求められますか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // 波動関数を意味を理解していない?

19s2002: 
単原子分子も調和振動子のモデルになり得ますか. M: 意味不明. 何をどうモデル化するのか? // 調和振動子を単原子分子でモデル化するとは? 単原子分子の振動とは??

19s2003: 
教科書 p.178 で, エネルギーがとびとびではない場合どうなるのか. M: 教科書の記述の, 何がわからないのか? // 19s2028 参照

19s2005: 
量子力学的には $ -\infty \sim \infty$ にわたって粒子が存在しているといえることが, どのように有効か. M: 意味不明. 何を聞きたいのか? 何に対する有効性を問うているのか?

19s2006: 
量子力学的には, 調和振動子は $ -\infty$ から $ \infty$ にわたって粒子が存在しているが古典力学的にはありえないことなので, この問題において古典力学がまちがっているということなのか. M: 自分で判断できないのはナゼか?

19s2007: 
量子力学で, $ -\infty \sim \infty$ にわたって粒子が存在しているという, 古典力学では説明できない考え方が否定されずに残っているのは どうしてですか? M: 19s2006 参照

19s2009: 
絶対零度下においても二原子分子は振動していて, 零点エネルギーも $ \neq 0$ということは, 二原子分子が振動しなくなることはないということなのか? 二原子分子を静止させるのは人意的[原文ママ]にも不可能なのか? M: 自分で判断できないのはナゼか? // 零点エネルギーについては箱の中の粒子でも存在した. // 不確定性原理と言ってみるテスト

19s2010: 
化学でも節, 節面と似た用語を使ったのですが何か意味がありますか. M: どこで使ったのか? そこではどういう意味だったか?

19s2011: 
量子力学で「おもしろい」「すごい」と思われる方程式などは他にどんなものがありますか? M: 自分で勉強して見つければいいのでは?

19s2012: 
図5.8 のグラフの節の部分は何を表しているのですか? M: 自分で考えてわからないのはナゼか? // 節は節でしょ? 何を期待しているんだか......

19s2013: 
$ \DS \left[ \psi_0(x) \right]^2 \neq 0$[原文ママ] のときは $ -\infty \sim \infty$ にわたって粒子が存在しているとあるが, $ \DS \left[ \psi_0(x) \right]^2 = 0$[原文ママ] のときはどうなるのか. M: 意味不明. 何の話か? // 講義での説明を全く理解されていないようで, 残念.

19s2014: 
運動エネルギーが負とはどのような状態ですか. M: 講義での説明を理解されていないようで, 残念. // (+) 調和振動子の波動関数は, 運動エネルギー演算子の固有関数ではない.

19s2015: 
粒子が存在していない状態 (節) の時というのは何が起きている状況なのだろうか. M: ``状態'' という言葉の意味を誤解している予感. // 私たちは, 量子数 $ v$ で指定される, ある一つの定常状態の話をしている. (以前にも注意喚起したハズ)

19s2016: 
三粒子の系でも換算質量を用いることで, 一粒子の問題に置き換えることができますか. また, できるのならどのように変換するのですか. M: 教科書 p.555 や参考書を読めばいいのでは? GF 行列法というものもある.

19s2017: 
節の点で粒子は存在していないのですか? もし存在していないとはどういう状態ですか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // 19s2015 参照

19s2018: 
現実的にエネルギーが粒子化されたものを運動エネルギーがないような位置で観測可能なのですか? それとも, 量子力学の計算上確率的にゼロではないということですか. M: 何をやっているのか, どんな系を対象にしているのか, 観測とは何か, こういった基本的なことがわかっていないのでは?

19s2019: 
負のエネルギーは存在しないが, それを用いないと表せない現象などはあるのか. M: 勉強すれば分かるのでは?

19s2020: 
二原子分子間の距離は, 伸縮や回転が行われていることから, 正確に求められるのでしょうか. 例えば, 二原子分子が最も離れた時の距離と最も近づいた時の距離との平均をとる, など何か条件を決めているのでしょうか. M: 別に, 分子間の距離など, 適宜測ればいいのでは? (測れるのなら) // そもそも最も近いのは衝突した時だし, 離れる方は無限遠でしょ.

19s2021: 
なぜ零点エネルギーが存在するのですか? M: 私たちの世界・宇宙の法則がそうなっているというだけ.

19s2023: 
ゼロ点エネルギーと真空のエネルギーについて, 真空は調和振動子ではないと思うので, 別のエネルギーと考えてよいか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // ``真空のエネルギー'' とは何か?

19s2024: 
調和振動子では, エネルギー準位が等間隔となっているが, 実際でエネルギー準位が高くなるにつれ, 間隔がせまくなるのはなぜか. M: 結合距離 (変位) が長い側で, フックのポテンシャルよりもポテンシャルエネルギーが小さくなっていて, すなわちポテンシャルの井戸の幅が広くなっている. 粒子が存在できる領域が大きくなれば (粒子の物質波長が長くなれば), エネルギー (運動量) は低下する (既習のはずだが?).

19s2025: 
宇宙の温度は $ -$270.42 度というサイトと宇宙に温度はないというサイトをみかけたのですが, どちらが正解ですか. M: 答えを暗記するような勉強方法は, やめてください. // 自分で判断できないのはナゼか? // それぞれどんな根拠でそのように主張しているのか? 温度とは何か? 宇宙をどのような系と考えているのか, どのようにモデル化しているのか?

19s2026: 
波動関数の節の部分では粒子は存在できないということか. M: 自分で判断できないのはナゼか?

19s2027: 
$ -\infty \sim \infty$ にわたって粒子が存在していることの何が面白いのか. M: 講義での説明が理解されていないようで, 残念. // 古典力学的にはありえないことが, 量子力学的粒子には起こる.

19s2028: 
なぜ調和振動子の波動関数にはエルミート多項式が含まれているのですか. M: 調和振動子のシュレーディンガー方程式を解く過程を調べてみればいいのでは?

19s2029: 
物を染色するときに衣類を染める原理と髪を染める原理は同じなのでしょうか? M: 私は知りません. それぞれの染める原理を調べてみればいいのでは?

19s2030: 
二原子分子に赤外線とマイクロ波を同時にあてると, どんな運動をするのか? M: 自分で考えて分からないのはナゼか? // それぞれの電磁波が吸収されるとどうなるのか? // 分子レベルで, 二種類の電磁波が同時にあたるとは, どういうことか?

19s2031: 
零点エネルギーであるということは基底状態であるということですか. M: 何の話か? 自分で判断できないのはナゼか?

19s2032: 
p.183 において ? という記号が用いられていますが, どのような意味があるのですか. M: 自分で判断できないのはナゼか?

19s2033: 
ガウス関数の $ y$ 方向に対して $ -$ を示している状態は何を表わしているのか. M: 意味不明. 何の話か?

19s2034: 
青と緑などの似たような色は, 吸収する光の量が同等であるからなのか. // 負の運動エネルギーってどういうことですか? 運動エネルギーが 0 (= なし) ってことでよろしいですか. M: 本気か? 太陽光をプリズムで分けて現れる虹は, 光の量の違いを見ているのか?? // 18s2003 参照

19s2035: 
今回の計算で無限遠点にも粒子が存在していると出ましたが, それはとても少ない確率で存在しているということですよね. M: 自分で判断できないのはナゼか? // 具体的に自分で粒子の存在確率の値を求めてみればいいのでは?

19s2036: 
図5.8 について, どうして $ \DS \psi_v(x) = N_v H_v(\alpha^\frac{1}{2} x) \e^{-\alpha x^2 / 2}$ (5.35) 式にガウス関数をかけるのですか? M: 式 (5.35) にはすでにガウス関数が含まれており, ここにさらにガウス関数をかける必要はない. 19s2028 参照

19s2037: 
エルミート多項式 $ \DS H_v(\alpha^\frac{1}{2} x)$ の一般的な式はどのようなものであるのか. M: 参考書をよく読めばいいのでは?

19s2038: 
授業内容には関係ありませんが, 期末評価は何を行う予定ですか? M: はじめに ``試験またはレポート'' とシラバスに記載していることを説明しました. // それを知ってどうするのでしょうか? 何をやるかによって, あなたの行動 (勉強への取り組み) が変わるのか? 変わって良いのか?

19s2039: 
高いエネルギーを持つときの波動関数には, 基底状態に戻ろうとする力が影響することはないのか. M: ``基底状態に戻ろうとする力'' とは何か? 重力や電磁力のように, そのような物理的な力があるのか? // 波動関数に力が作用するとは どういうことか?

19s2040: 
箱の中の粒子のエネルギーの差は等間隔でなく, 調和振動子のエネルギーの差が等間隔である違いは何を示していますか. M: 違いは違い, それ以上でもそれ以下でもない. // もともとポテンシャルの形が違うのだから, 固有値 (エネルギー) はそれを反映したものになって当然でしょ?

19s2041: 
量子力学で道具として使う確率は古典的確率であるのか. M: 教科書や参考書をよく読めばいいのでは? // 古典的確率じゃない確率とは何か?

19s2042: 
図5.7 のエネルギー準位の図は なぜ, [図は省略] ←このような形をしているのですか. M: エネルギー準位が放物線の形で表されるのか? その放物線は何を意味しているのか?

19s2043: 
本日の授業では粒子の存在確率についてふれましたが, どうやって観測するのでしょうか. M: そりゃ, 実験で用いる粒子の種類によって色々な方法が考えられるだろうし, 思考実験なら具体的な観測手法はどうでもよい.

19s2044: 
箱の中の粒子のエネルギー準位と調和振動子のエネルギー準位を比べると, 等間隔になっているかいないかの違いがありますが この違いは何ですか. M: 19s2040 参照

19s2045: 
量子力学的な調和振動子で $ \DS \left\vert \psi_v(x) \right\vert^2 \neq 0$ のときは存在しないような空間も計算できるのか. M: 意味不明. あなたは何をやりたいのか?

19s2046: 
調和振動子ではエネルギー準位が等間隔だが, 実際はエネルギー準位が高い程, 間隔が狭くなっていくのはどうしてですか. M: 19s2040 参照

19s2047: 
零点エネルギーが 0 以下になることはないと言っていたが, 0 以下にあると起こる問題とかはありますか. M: 自分で考えてみればいいのでは?

19s2048: 
二原子分子を調和振動子として考えるときに, 換算質量を用い一粒子として考えましたが, 三原子分子以上についても同様にして考えられるのですか. M: 19s2016 参照

19s2049: 
ブラックホールは熱いか冷たいか. そもそも温度という概念が通用するのか? M: 読書感想文(仮) のネタ発見?!

19s2050: 
$ -\infty$ や $ \infty$ に粒子に料子が[原文ママ]存在すると, 何が面白いのか. M: 古典力学的にありえないこと (日常の直感に反すること) が, 正しい自然の姿だというのは, 面白いと思いませんか?

19s2051: 
光子がなくても電磁場のエネルギーは 0 にならないですか? M: ``電磁場のエネルギー'' とは何か? // 電磁気力を伝える粒子である光子が存在しない電磁場とは, 一体どういうことか?

19s2052: 
期末の評価はレポートと試験, どちらを行うのですか. M: 19s2038 参照

18s2006: 
負の運動エネルギーをもつ粒子は実際にどのような動きをしているのか. 運動をしていないことではないのか. M: 正気か? どうしたら $ \DS \frac{1}{2} m v^2$ が負になるのか? 零と負の値は等しいのか?

18s2011: 
期末レポートについては いつ発表されますか? M: 19s2038 参照

18s2014: 
なぜ調和振動子にエルミート多項式を用いる必要があるのですか. M: 19s2028 参照

18s2018: 
基底状態のエネルギーが $ \DS \frac{1}{2} h \nu$ で 0 にならないというのはわかりましたが, もし仮に 0 になるとしたら どんな不都合が発生しますか. M: 自分で考えてわからないのでは, 前半の記述を本当には理解していないということ.

18s2021: 
絶対零度において, 振動スペクトル以外に観測できるスペクトルはあるのか. M: スペクトル測定が可能かどうかに, 系の温度が関係するのか?

18s2029: 
多原子分子の回転と振動も二原子と同じ考え方ができるのか. M: ``同じ'' とは, 何と何とが同じという話か? // 教科書 pp.551, 555 や参考書を読めばいいのでは? 19s2016 も参照

18s2033: 
零点エネルギーの状態でも運動エネルギーは 0 ではないのですか. // エネルギーが励起したとき, これは運動エネルギーのみ増加し, 位置エネルギーは一定ですか. M: 位置エネルギーは $ \DS \frac{1}{2} k x^2$ だが? 19s2009 のコメント参照 // 自分で判断できないのはナゼか? 励起状態とは, 運動エネルギーだけを選択的に増加させた状態なのか?

18s2038: 
教科書の図5.8 は古典力学的な場合を表しているのか. また, これを量子力学的に表すとすれば, 節以外ではゼロにならないことから横にずっとこの波形が続くということか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // エネルギーが量子化されていたり波動関数があったりするのが古典力学だと??

18s2042: 
二原子分子の核間距離が無限遠にあると実際に観測されることはあるのか. M: 本気か? 無限遠の場所とは, 具体的にどこか?

18s2045: 
エルミート多項式において規格化定数であることの証明はどのようにできるのか. M: 自分で考えてわからないのはナゼか? 規格化の定義は?

18s2046: 
絶対零度においては調和振動子の零点エネルギーは 0 なのでしょうか. または微少な値をもつのでしょうか. M: 講義で説明したのに, 理解されていないようで, 残念. 19s2009 参照

18s2049: 
エルミート多項式は条件によって変わることはありますか. M: 具体的にどんな条件を想定しているのか? // エルミート多項式を生成するロドリーグの公式や回帰式を調べてみればいいのでは?

17s2020: 
振動を起こしている二原子分子のモデルとして調和振動子が用いられるが他の三原子分子などではどのようなモデルがありますか. M: 19s2016 参照

17s2022: 
アトキンス物理化学 上・下 を購入したのですが, 他の参考書と比べてどの分野が詳しくてどの分野があまりくわしくないと思いますか? M: せっかく買ったのだから, 読んでみればわかるのでは?

17s2025: 
二原子分子の調和振動子モデルの方程式にはなぜ換算質量を含まないといけないのでしょうか. M: 別に. 換算質量を使わないとどんな式になるか, 自分で考えてみればいいのでは? // 何のために換算質量を用いるのか?

17s2045: 
零点エネルギーは不確定性原理により存在するのですか. どのような不確定性原理の性質が働いているのですか. M: 自分で判断できないのはナゼか? // 19s2009 のコメント参照


rmiya, 20200128