構造物理化学 I (20110627) M: 以下は宮本のコメント

10s3001: 

卵の卵殻膜にある成分は傷薬に用いられているそうですが, どんな成分が傷の再生につながるのですか? M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えてくださいね.

10s3002: 

原子は原子核と電子から構成されていて, 原子核は陽子と中性子から構成されているが, 陽子や中性子は何で構成されているのか. M: 20110606 の 10s3044 参照

10s3003: 

アボガドロ数 $6.022\cdots \times 10^{23}$ は, 発見当時電子顕微鏡などもない時代に, どのようにして発見され, 正しいと確認されたのか. M: 中間レポートのネタ発見!? ちなみに, 現在では「アボガドロ数」という数はない.

10s3004: 

波動関数を規格化すると規格化定数はプラスとマイナスの 2 つの値が出ると思いますがたいていプラスのものを採用しているのはなぜですか? M: 二つと言わず, e$^{i \theta}$ の違いで無限個ある.

10s3005: 

太陽光は色々な光が混ざっていて $\nu$ を求めることはできないと思うのですが, どのようにエネルギーを求めればよいのですか. M: 本気ですか?? (マ) の第一章をよーく読み直したら?

10s3006: 

お湯を霧吹きに入れて吹きかけても冷たいのはどうしてですか? 水があまりにも小さい粒子で冷やされる時間が短かいと考えていいのですか? M: ``冷やされる時間が短い'' とは?

10s3007: 

ラングミュアさんは式に名前が残る, ノーベル賞をもらうなどの功績があるが, なぜほとんど名前を聞かないのか. M: 当該分野ではよく聞くのでは? LB 膜とかもネ.

10s3008: 

水分子が H$^+$ と OH$^-$ に分かれたときに H$^+$ がカチオンなので OH$^-$ の H はヒドリドとして存在しているのですか? M: ヒドリドとは何か? 復習が必要のようですネ.

10s3009: 

分子間の結合の強弱はどのようにして解明されてきたんですか. M: まとまった話としては, あまり聞覚えがないです. 調べたら面白いかもネ.

10s3010: 

微積がよく授業ででてきますが, 微分・積分は物理化学を解明するためにできたのでしょうか. M: 20110530 の 09s3011 参照

10s3011: 

シュレディンガーの猫の話ってつまりどういうことですか. 死んでいるか, 生きているか, 半分生き, 半分死んでいる, というのがよくわからないです. M: パラドックスですから

10s3013: 

過去に徳島文理大の教授が合成した物質にシクロアワオドリンというユニークな名前をつけたそうですが, もし, 先生が物質に名前をつけるとしたら, どういう名前をつけますか. M: 考えたことありません

10s3014: 

標高が高いところに行くほど気温が下がるのはどうしてですか? (気温の逓減) M: 気象などの専門書を見れば? そういう意味じゃない?

10s3015: 

$\rm H_2C=CH_2$ は安定なのに $\rm H_2Si=SiH_2$ が化学的に不安定なのは何故か? [構造式を左記の様に記した] M: ケイ素は sp$^2$ 混成が苦手なのか?

10s3016: 

今日授業で出てきた量子数とは, 1 年のときに勉強した, 主量子数や磁気量子数などと, 関係あるのか? M: 状態を簡単な整数で表すという意味では同じカモね.

10s3017: 

永久機関があれば原発など発電所はいらなくなると思うが, 永久機関は作れないのか? M: 正気ですか? 熱力学の第一法則を知らないんですか??

10s3018: 

物体が波動性を示すのはどの大きさからですか? M: 明確な閾値があると思いますか?メゾスコピックと言ってみるテスト

10s3019: 

He$^+$ の波動関数は水素原子の波動関数と一致するのでしょうか. M: ハミルトニアンは同じですか?

10s3020: 

電子レンジを使用して温める際にでるマイクロ波が当たった食品は人体に少しも害がないのでしょうか? M: マイクロ波で何がどうなる? 火で温めることとの違いは?

10s3021: 

新しい元素が合成された時, 数個できた, と言われるけれど, どうやって見るのだろう? M: そもそも出来たとどうして分かるのでしょうネ :-)

10s3023: 

物質によって屈折率は違いますが, 何の要素によって大小が決まるのですか. M: 光波の進む速度は真空中では $c = 1/\sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}$.

10s3024: 

パウリはどのようにして「パウリの排他律」を定めたのでしょうか. M: パウリに聞けば?

10s3025: 

もんじゅの冷却系に Na を使っているのはなぜですか. Na は空気にふれたら燃えて, 水にふれれば爆発すると思うのですが. M: 高速増殖炉について調べてみればいいのでは?

10s3026: 

光 a と光 b がすれ違ったとき, 光 a から光 b を観測すると, b の速度は光速の 2 倍にはならないのはなぜですか? M: 相対論を勉強してください.

10s3027: 

原子番号 92 のウラン以降の元素は, ほぼウランから出来ているらしいが, 原子番号 116 以降の元素もウランから作る事が出来るのか? M: ``ほぼウランから出来ている'' とは, どういうこと? 例えば U と Np は別物でしょ?

10s3028: 

原子力発電に変わる, 安全で効率的な発電法は研究されているんでしょうか. M: 原子力発電に変わってしまっては, 安全でなくなると思うが? ;-)

10s3029: 

原子, 又は分子がもつエネルギーはどこにたくわえられているんですか? そのエネルギーがなくなることはあるんですか? M: ハミルトニアンが示している.

10s3030: 

ゲリラ豪雨という現象は何故起きるのでしょうか? M: 気象の専門家に聞けば?

10s3031: 

量子化学によって説明されている原子を構成する粒子の振舞いは量子化学がはじまる前どのように説明したのか. M: 20110620 の 10s3024 参照

10s3032: 

単体で最も融点が低い物質はヘリウムで $-$272.2 $^{\circ}$C らしいのですが, そこまで温度を下げるときはどうするのですか. M: いろんな下げ方があります. 調べてみてはいかが?

10s3033: 

重力を量子化するのは何が問題でできていないのですか? M: GUT は未完だし, 重力波も未検出ですね.

10s3034: 

原子時計は非常に精度が高い時計だそうですが, この原子時計での 1 秒はどのように定義されるのでしょうか? M: 場合によって 1 秒の定義が変わるのですか?

10s3035: 

理論的に出した値と実測値とで絶対的に正しい値となるのはどちらの方なのでしょうか. M: ``絶対的に正しい値'' って, 何ですか?

10s3036: 

なぜビッグバンは起こることができたんですか. M: ビッグバン以前にその原因があったとか :-p

10s3037: 

3 次元が私たちの世界で 2 次元が平面なら 1 次元はどんな世界ですか? M: 何点狙い?

10s3038: 

先生が薦める物理化学の勉強法はありますか? M: 手を動かして計算する. 図を書く. 自分の頭でじっくりと考える.

10s3039: 

波動の空間振幅とは? M: 古典的波動ならば媒体が振動している. 振動の振れ幅が振幅(文字通りだ!)

10s3040: 

放射線量の高い汚染水はどのように処理されるのですか? M: 巷の話題なので, 解説は多数公表されているのでは?

10s3041: 

温度差を利用した発電というものができるようになったそうですが, この発電に考えられる問題点は何ですか? [吹き出しで『前回「差」が抜けていたようなのでもう 1 度質問しました』] // 粗い近似があるのに, 井戸型ポテンシャルの考え方が実測値とよく一致しているのはなぜですか? M: 熱機関が仕事をするためには, 従前から常に高温と低温の熱源が必要. // その程度には近似が ``粗くなかった''.

10s3043: 

最近愛媛大で温度を上げると縮む鉄の合成に成功したと聞きましたが, これはどんな分野で利用できますか? M: 20110530 の 10s3009 のコメント参照

10s3044: 

分子に色はありますか? M: モノに色がついて見えるのはなぜか? その状況は分子に当てはまるか?

10s3045: 

ダイヤモンドの結晶構造は C-C が正四面体構造となっていますが, 一番端にある C の電子などはどうなっているのでしょうか. [よくわからない図は省略] M: 結合する相手はいないね :-)

10s3046: 

自然界の基本原理の 1 つに不確定性原理がありますが, 他にはどのようなものがありますか? M: 何点狙い? 例えば (マ) の下巻を見たことないの?

10s3047: 

$B$ の値は求めなくても, 今後に影響は出ないのですか? M: 当然, 場合による.

10s3048: 

有機化学の E2 反応は anti 脱離の反応ですが, どうして syn では起こらずに anti で起きるのですか? M: 有機化学の本を見て考えればいいのでは?

10s3049: 

現在あるいは将来において新たに期待される資源はありますか? M: レアメタルの回収が言われていますね.

10s3050: 

ベータ崩壊の解釈は中性子が電子と反電子ニュートリノを放出して陽子になる であってますか? あっているとしたら例えば質量数 15 の窒素がベータ崩壊したら, 質量数 15 の酸素になるのですか? M: $^{15}$N は放射性核種じゃないと思いますけど……

09s3001: 

ひも理論を学ぶうえでおすすめの本はありますか. M: 私は知りません, 見つけたら教えてくださいネ :-)

09s3002: 

粒子が存在する確率の証明はどのようにして行ったのでしょうか. M: 証明が必要なのか?

09s3003: 

質量がゼロである光が重力の影響を受けるのはなぜですか? M: 一般相対論を勉強したら?

09s3004: 

なぜボルンは $$\psi_n^*(x) \psi_n(x)$$   d$x$ を $$B^* B \sin^2 \frac{n \pi x}{a}$$   d$x$ に等しいと解釈したのですか? M: 解釈せずとも $\psi(x) = B \sin \frac{n \pi x}{a}$ ならそう計算されるのは自明.

09s3006: 

問題 3.28 で境界条件が $$\psi(\theta) = \psi(\theta + 2 \pi$$ となっているが, 円をただ一周しただけで, 出発地点 $\theta$ と結局場所は変わっていないが, この境界条件は意味のあるものなのか. M: 例えば $y = \sin x$ のグラフはどうなる?

09s3007: 

数学や, この物理化学の教科書にもよく『〜と近似して』ということがよくあるけれど, 厳密にはやってはいけないことですか. M: 近似を厳密と言えば嘘だが, そうでない近似もダメなの?

09s3008: 

分子量の大きい高分子は結晶性の部分と非結晶性の部分が混在するが, その高分子をすべて結晶性にできる技術はあるのか? M: 結晶性・非結晶性とは? タンパク質の結晶は, あるね.

09s3011: 

1 気圧で氷が六角形のような結晶構造になるのは どんな力がはたらいているんですか? M: 自然界を統べるのは四つの力 ;-)

09s3012: 

波動関数 $$\int \psi^*(x) \psi(x)$$   d$x = 1$ は規格化され, 全空間に粒子がかならず存在することを表すが, 直交 $$\int \psi^*(x) \psi(x)$$   d$x = 0$ [ママ]とは粒子が空間に無い状態のことを表しているのですか? M: 直交について復習が必要のようだ.

09s3014: 

量子化学を勉強するにあたり, 先生がこれは難しいと思った理論はどういうものがありますか. M: ちゃんと勉強していなくて, 勉強してみたい事は, 相対論的量子力学.

09s3015: 

電子レンジはマイクロ波で物を温めているが, それよりも波長の長い可視光線や紫外線の方が得られるエネルギーは高いのに利用されないのはなぜでしょう. M: ボーアの遷移の条件とは?

09s3016: 

あらゆる ``物質'' や ``生物'' は, 元をたどれば多数の原子集まりだと思うのですが, ``物質'' と ``生物'' の違いは何が原因なのでしょうか? M: ``生気'' でしょうか :-p

09s3017: 

電子は 2 つ, またはそれ以上に割れちゃったりはしないんですか? M: 電子はそれ自身で素粒子

09s3019: 

紫外線を金属に照射すると, 光電効果が起こり, 金属表面から電子が放出するが, 紫外線を照射し続けると, どうなるのですか? 電子が飛び出し続けてしまうのですか? M: 20110523 の 10s3027 参照

09s3020: 

3 章 3.1 にシュレディンガー方程式は基本仮説あるいは公理とみなされると書いてあるが, 導出することができないままでいいものなのか. なぜ導けないのか. M: ニュートンの運動方程式, 各種保存則, エントロピー増大則等も他から導出できないが, 現実と合ってる.

09s3021: 

光や物質は粒子と波動の性質 (二重性) をもつが, これは実験結果から得られた結果論であると本で読みました. 量子論ではこのような裏付けの理論のない話がたくさんでてきますが, そのまま覚えるしかないのでしょうか? もやもやして覚えづらいです. M: 09s3020 参照

09s3022: 

光速は今 299792458 m s$^{-1}$ と定義されていますが, 昔の学者はどのようにして光速を求めたのでしょうか? M: 20110509 の 10s3006 参照

09s3026: 

赤色の温度計は, 赤色に着色したアルコールや灯油を使用していますがどのようにして赤色をつけているのですか? M: へ? 色素を溶かしてるのでしょ?

09s3027: 

原子より小さいものってあるんですか? M: 20110606 の 10s3044 参照

09s3028: 

水素原子のシュレーディンガー方程式は厳密にとけると書かれていましたが, 他の原子も解けるんですか? M: (マ) の第 8 章には何と書いてある?

09s3029: 

放射線は様々なものに蓄積されるが, 放射線をあびてから, 具体的にどのような過程を経て蓄積されるのか. M: 大いなる勘違いの予感.

09s3030: 

ブルーレイディスクは, 波長の短い光を使うことによって記憶容量を従来のディスクより増やすことができましたが, 更に波長の短い波を使うと, より記憶容量が大きいディスクを作れるように思います. しかし, メーカー側は「光ディスクの最終形態」と言っているようですがこれはなぜでしょう. M: その様に主張している人に根拠を聞くべき.

09s3031: 

蛍光ペンは何の物質が光を吸収して蛍光を発しているのですか? M: インクでしょ? どんな化合物を使用しているかは知りません. 調べて分かったら教えてくださいネ.

09s3032: 

世界を「空間」と考えると 3 次元ですが実際の所「空間」の他に「時間」の次元も存在し, 4 次元とも考えられますよね? この世は一体何次元で構成されているのですか? M: GUT とか?

09s3033: 

実験での廃液の処理は業者にお金を払って頼んでいるとききましたが, 実際にはどのように処理を行っているのでしょうか. 又, 実験室では行えないのでしょうか. M: 焼却では?

09s3035: 

実験で重合について調べた時に「付加重合」と「重付加」というのがあったのですが, 何か違いはあるのでしょうか? 同じものならなぜ呼び方が異なるのでしょうか? M: 高分子の専門家に聞けば?

09s3036: 

化学でも数学でも, $n^0 = 1$ とすると都合の良いようにできていますが, なぜ $n^0 = 1$ なのですか? M:  $$n^x$$ と $$n^{-x} (\equiv 1/n^x)$$ との関係から, 他の選択肢は無いでしょう.

09s3037: 

箱の中の粒子のエネルギーは量子化されているといいますが, 本当にとびとびの値をとるんですか? 例外みたいなものってないんですか? M: 得られたエネルギーに不備がありましたか?

09s3038: 

シュレディンガー方程式では, ハミルトン演算子の計算しかしてませんが, $\psi$ なども実際に値い[ママ]をいれて計算すると, 電子がどこに存在しているのか, 数値で求められるのですか? M: 神託が必要ですか?

09s3040: 

周期表のウラン以降の元素 (プルトニウムなど) は人工的につくったものが多いと聞きましたが, 天然には全く存在しないのですか. 半減期で減ってしまっただけだったり, 地中の深いところにはあったりしないのですか? M: 私たちの宇宙での元素合成について調べてみたら?

09s3041: 

なぜ金属は延性, 展性に富んでいるのか M: 金属の種類によって展延性の程度は異なるが, 金属特有の原子間の結合様式は何だろうか?

09s3044: 

p 軌道において磁気量子数 $m = 0$ が pz 軌道を表すのはなぜですか. M: 特徴的な軸をまず z とするのは習慣で, z 軸を量子化軸とした.

09s3046: 

電子の移動速度を, 何らかの力をかけて 0 に近づけて静止状態, またはそれに近い状態にはできないのですか. M: 普通の力学の問題ですね, たぶん.

09s3047: 

私が, 20110516 に質問したことについてですが, 原子炉等を扱う四節について調べたら, 放射線の中性子は, コンクリートや水によって遮蔽していることがわかりました. 繊維をコンクリートでコーティングすることで, 衣類の放射能遮蔽能力を上げることができないでしょうか. M: おしいっ! その時のコンクリートや水の壁の厚さはどれだけ必要だろうか?

08s3003: 

井戸型ポテンシャルにおいて n が $\infty$ に大きくなっていったら粒子の存在確率は境界以外では均等化されるのでしょうか? M: (マ) の p.92 参照. それが対応原理, 古典的極限.

08s3004: 

シュレーディンガー方程式 2 次元, 3 次元と拡張していくことができますが, そのまま 4 次元, 5 次元へと拡張した場合, 図に示すためにはどのようにすれば良いですか? M: そもそも 3 次元の波も, 紙面に図示は困難.

08s3010: 

整数の条件になることを波を使って説明していますが, 他に不自然なく表現するモデルはありそうですか. M: ``整数の条件になる'' とは?

08s3022: 

$$E = \frac{h^2 n^2}{8 m a^2}$$ と書けますが, エネルギーは振幅に依存せず一定なのでしょうか? M: その数式は何と言っていますか?

08s3023: 

四次元でシュレーディンガー方程式を解くとき, エネルギーと波動関数はどのような意味を持つのか. M: 次元の数により意味が異なるのか?

08s3042: 

惑星が自転しているのはなぜですか? M: 20110620 の 10s3005 参照

08s3044: 

粒子は消滅することはありますか. M: 20110523 の 10s3015, 20110523 の 08s3042, etc.

08s3050: 

ホワイトホールの中における時間の流れは, ブラックホールの中における時間の流れとどうちがいがあるのか. M: ホワイトホールはブラックホール解を時間反転したものだそうだが, 詳細については一般相対論を勉強してはいかがか.

07s3048: 

[白紙] M: 提出物が要件を満足していません.