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構造物理化学 I (20110725) M: 以下は宮本のコメント

10s3001:: LED 電球の利点に寿命が長いことや明るいことがよく知られていますが, よく知られていない利点にはどんなものがありますか ? M: それは専門家に聞くしかないのでは?　
10s3002:: 光や熱を白色は反射しやすく, 黒色は吸収しやすいのはなぜか. M: 20110711 の 09s3030 参照.
10s3003:: 果実などは最初緑色で熟すと, あざやかな赤やオレンジなどに色が変化するがなぜか? M: 緑色の木の葉が紅葉するのはなぜ?
10s3004:: ハッブルの法則が成り立っているなら, 宇宙は膨張していることになり, ならば, 太陽系や銀河系も膨張しているということだが, なぜ地球から宇宙の膨張を体感することはおろか, 観測することができないのか? M: もしも観測できないなら, どうやって発見されたのだろうか?
10s3005:: 火はプラズマの一種なのですか. M: 相変わらず神託が欲しいの?
10s3006:: 太陽に当たると人間の体温は上がるのですか. もし仮に 24 時間太陽に当たっているとしたらどうなるのでしょうか. M: 熱中症とは? 変温動物とは??
10s3007:: コペンハーゲン解釈と多世界解釈のうち現在はコペンハーゲン解釈がスタンダードな考え方なのはなぜか. M: あなたは多世界解釈に説得力を感じるのですか?
10s3008:: 中間子やクォークの発見でこれらのエネルギーを考慮すると陽子と中性子のエネルギーの定義が変わらないとエネルギー保存法に反するのではないでしょうか. M: ``エネルギーの定義が変わる'' とは, どう変わるということ?
10s3009:: レアメタルは何らかの理由で希少な金属であるのに枯渇しないと本に書いてありましたが, どういうことでしょうか. M: 私はその本の著者じゃないので, わかりません.
10s3010:: 入浴剤や温泉には腰痛が治るとかっていう効能がありますが, 外側からどうやって効いていくのでしょうか. M: 温まるとか, 気のせいとかじゃないの?
10s3011:: 何故レーザーポインターの色は赤と緑が多いのですか? M: 部品の発達とか, 市場の要求とかを調べて考えれば?
10s3012:: 電子の交換とは何ですか? M: 文字通りなんですけど, 何が分からないのでしょうか? (マ) p.310 の中段も参照.
10s3013:: 地球の温度は一定の周期で上がったり, 下がったりをくり返していてたまたま現在が上がっている時期だそうです. どうしてこれを温暖化と呼ぶのでしょうか. M: 原因が何であれ, 温度が上がることを ``温暖化'' と呼ぶことに疑問は無いのでは? 現代社会では少し別の意味合いを含んで用いられることが多いが.
10s3015:: 人間が光を感知するには, 視細胞の中のロドプシン中に含まれたレチナールが光と反応するためであるが, レチナールはわずかな光には反応しないのに, なぜ人間は星を見ることが出来るのか? M: ``わずかな光には反応しない'' とは? その意味では星の光はわずかではないことになる.
10s3016:: 温度には絶対零度があって低さに限界はあるが高い方にも限界はあるのか? また, 2000 $^{\circ}$ C や 3000 $^{\circ}$ C ぐらいの温度になると, どのようなもので温度を測定するのか? M: 温度とは何か? 例えば (マ) の初めを読み返してみれば?
10s3017:: この世に絶対ということは無いと思うが定理も絶対ではないのか. それを使っていてよいのか. M: あなたが文明の利器を使用して日常の生活をしているのに?
10s3018:: 木とはどのようにして上まで水を吸い上げるのか? M: 毛細管現象とか浸透圧とか葉からの蒸散作用とか言われているのでは?
10s3019:: エネルギー準位図は図て表現しているとき厳密に波動関数で求めて, 分子軌道の形を説明しているのでしょうか. M: 文意がとれませんが, 図に依るでしょうと言ってみる.
10s3020:: 放射能漏れの影響で人の甲状腺にヨウ素が蓄積して甲状腺のガンを発症するとテレビで言っていますが, 一度甲状腺に取り込まれたヨウ素は体外へ排出されることはないのですか? また, ヨウ素の性質上, 私達の体の中でどのような反応を起こすのでしょうか? M: まず事実関係に誤解がありそうな予感. それから生物の代謝について考えてみるべし. 最後に, 人体中でのヨウ素の働きについて調べる, と.
10s3021:: 過去に地球では何度も, 磁気が反転したらしいが, どうやって反転したのか? M: 不思議ですね. 逆立ちするコマもありますね.
10s3023:: 酸化被膜ができる金属とできない金属との違いはなんですか? M: それって, 反応する化合物としない物とがあるのはナゼと聞いているの?
10s3024:: 1 組の波動関数では直交しますが, 2 組以上でも直交するのでしょうか. M: 互いに直交する直線は, 何本ありますか ?
10s3025:: 科学観を養うにはどうすればよいのか. M: 人生観を養うには?
10s3026:: 光子の質量は 0 なのに, なぜ重力の影響を受けるのか? 重力は質量間に作用する力なのではないのか? M: 一般相対性理論の入門書でも読んでみたら良いのでは?
10s3027:: なぜ, 太陽の光で日焼けをするのだろうか. 蛍光灯の光では日焼けしないのはなぜか. M: 事実認識は正しいか? ``日焼けサロン'' って何だ?
10s3028:: 物質の構造を実験的に求めるにはどのような操作が必要なんですか. M: 測定装置によって, 具体的な機器の操作は異なるでしょうネ.
10s3029:: カラスの目は人間の目より, 色彩豊かに見えるとききます. 同じ色を見ていたのなら, 人間, カラスの目に伝わる光のスペクトルは同じだから, 同じ色に見えると思うのですが. M: 色覚のしくみについて調べてみたら?
10s3030:: 髪にパーマをかけるとき, 特異臭のする液体を使用されるのですが主に何の成分が原因なのでしょうか. また, 液体をつけて放置すると, パーマがかかるのは何故ですか. M: 自分で調べてみたらいいのにネ.
10s3031:: 金属などにある自由電子はどのような基準で自由電子であると判断するのか. M: ポテンシャルを考えて, 束縛じゃないということではあるだろうが…
10s3032:: 高温超伝導体という物質があるのを知ったのですが, これは超伝導体とどのような構造・性質の違いで高温でも超伝導を示すのですか. M: 高温超伝導体も超伝導体ですが…?
10s3033:: なぜ電子レンジで温まる物と温まらないものがあるのか. M: (マ) 第 5 章後半参照.
10s3034:: アルカリ電池やマンガン電池に比べて, リチウム電池の寿命が長いのはなぜですか? M: 私は知りません. 調べて分かったら教えてくださいネ.
10s3035:: 定常状態ではないのはたとえばどういうものですか. M: 時間に依存する話は, 例えば p.563 参照.
10s3036:: 先生は科学に絶対はないと言いましたが, なぜ永久機関を作れないと断言できるのですか. M: 何点狙いの質問ですか?
10s3037:: トンネルに入ると耳が変になるのはなぜですか. M: 急に高い所に登ったりしても同様ですネ.
10s3038:: 量子化学分野において最も使われている計算ソフトは何でしょうか? // 物理化学系の研究室に入る際はパソコンのスキルが必要ですか? M: 統計をとったことがないので知りません. // 具体的に何を言っているのか不明ですが, 一般の場合でも今どきは必須のスキルなのでは?
10s3040:: 光のように質量のないものも, 重力の影響は受けるのか? M: 10s3026 参照
10s3041:: 地球の自転や公転の速度は変えられますか? M: 20110704 の 10s3045 参照.
10s3042:: 熱交換型の発電を, 理想的な状態で行うと熱エネルギーから電気エネルギーへの変換効率はどの程度になりますか? M: (マ) の下巻に書いてありませんか?
10s3043:: なぜ地球には反物質が存在していないのですか? M: 宇宙全体を見渡しても稀だと思われ…
10s3045:: 磁石と引き合う金属と引き合わない金属がありますが, この違いはなにが原因なのでしょうか. M: 電子スピンと言ってみるテスト.
10s3046:: 二重スリットを用いた電子波の干渉現象の実験で, 一個の電子が干渉を起こすとあるのですが, どういった原理でできているのですか. M: 何が出来ているという話?
10s3047:: p.144 (4.40) の恒等演算子 $\displaystyle \hat{I}$ はどのような意味があるのか. M: 数字の 1 や 0 は, 乗法や加法に対してどんな意味があるか?
10s3048:: 先日のニュースで, 韓国の高層ビルで大きな縦ゆれがあり, その後の調査でゆれの原因は縦ゆれが起きた当時に上の階のジムで行われていたエクササイズの振動がビルの固有振動数と一致し, 共振が起きたためであると, ソウル大学が発表したという報道がありました. エクササイズを行っていたのは女性 20 人程度だったそうですが, 果たして本当にそれでビルがゆれてしまうことはあるのでしょうか? M: 数人で理工二号館を揺らせるそうです (オープンキャンパス).
10s3049:: 弘前はなぜよくにわか雨が降る傾向にあるのですか? M: 事実関係は正しいか?
10s3050:: 雷がもし海に落ちたら, 水蒸気爆発は起こりますか? 今までに聞いたことはないので起こらないだろうとは思いますが, 理由が分かりません. 海水の伝導率の影響とかですか? M: 個人の体験を普遍化するのは危険ですネ.
09s3001:: 量子力学はミクロ (原子や分子) のことについて説明でき, 相対性理論はマクロ (惑星や太陽系) のことについて説明できるのでしょうか? M: あなたは何を学んできたのでしょうか?
09s3002:: 量子力学で観察者が粒子に影響を与えると言われているのは何故ですか? M: 観察の前後で何がどう変わるか? 10s3007 も参照.
09s3003:: 密度が大きい物質内で, 光の速度が遅くなるのはなぜですか? 光は波の一種だから, 密度が大きい方が速く伝わっていくように思うのですが. M: 波を伝える媒質は何で, 波が伝わる原理は何でしょうか?
09s3004:: p.183 に調和振動子のシュレーディンガー方程式を解いてはいないが, 解になっていることは証明できる, とありますが, これはどういうことですか. M: 文字通りなのですけど, なにが分からないのでしょうか?
09s3006:: 黒色は色と波長の関係を表すときに, 色の領域に含まれていないが, 黒色の波長はどのくらいの長さなのですか. M: 10s3002 参照
09s3007:: 理論から導きだせなくて反応を見てからあとづけで作られた式もあるのですか. M: ``実験式'' とは何か?
09s3008:: この前に, アスファルトに炭を埋めこんでいる道路を見かけたのですが, 埋めてある炭の役目はどういうものなのでしょうか? M: 体にイイのでは :-p
09s3011:: 狐の嫁入り (晴れているのに雨が降ること) はなぜ起こるんですか? M: ``晴れ'' の定義は?
09s3012:: p.190 に「HCl は回転スペクトルを持つが N はもたない」とあるが, N がもたないのは, 永久双極子モーメントをもたないからなのか, それとも $\displaystyle \Delta J = \pm 1$ を満たさないからか. M: 引用部の直前の ``したがって'' の意味は?
09s3014:: 物理化学を学ぶにあたり, 「ここだけは絶対におさえておかなくては」という考え方などにはどのようなものがありますか. M: 一般には学問に王道なしなのだが, ``大学では学問の体系を学ぶ'' という観点からあえて言えば, 学問の (メタな) 論理構造を意識することでしょうか.
09s3015:: マクマリー p.29 のハイゼンベルクの不確定性原理は, 巨視的な物体に対して意味はほとんどもたず, 原子などを扱う場合には非常に大切とあるが, この 2 つの場合に境界はあるのだろうか. M: マクマリーのどの本ですか? 少なくとも有機化学概説ではなさそう.
09s3016:: 私たちが暮らしている世界ではニュートン力学が適用され, 粒子の世界では量子論が適用されていますが, ここからここまではニュートン力学が, ここからここまでは量子論が適用される, といった具体的な境界はあるんですか? M: 09s3015 参照ていうか, 境界があったとしたらその近辺でどうなるか考えてみてはいかが?
09s3017:: パウリの排他律によると, 「同じ軌道に電子が 2 つ入る時, スピンが逆向きにならなければいけない」ということですが, 何故スピンが逆向きにならなければいけないんですか. M: もし同じ向きが許されるなら, 現実をうまく記述できている波動関数の反対称性とどう折り合いを付けるか?
09s3018:: 最新の顕微鏡はどのくらい小さいものまで見れるのですか? M: 20110606 の 10s3023 他多数で既出.
09s3019:: 4 章の仮説とは経験則なのでしょうか? M: どんな経験に基づくというのか?
09s3020:: p.137 化学者が興味を持つほとんどすべての場合とはどんな場合ですか. M: ためしにあなたが興味のある化学的事項を 10 個くらい挙げてみたらどうでしょうか.
09s3021:: 台風の勢力を弱める方法はないのでしょうか? 最近来た台風が大きかったので気になりました. M: あるかもしれませんが, 逆に雨が降らないと困ることもあるのでは?
09s3022:: 金属の特徴として延性, 展性がありますが, 金のように両方の性質が優れているものもあれば, 鉛のように展性のみが優れているものもあります. その違いは原子の何によってあらわれますか? M: 何でしょうね? 固体物理や金属材料工学の本を読んでみてはいかが?
09s3026:: 20110711 の私の質問に対して先生のコメントにハスの葉でも同様に起こると記述があったのでハスの葉について調べてみると, 葉には撥水性があり, 表面についた水は表面張力により球形の水滴になるとわかりました. この現象はフッ素加工されたフライパンでも起きていると思うのですが, ハスの葉とフライパンの表面の構造は似ているのですか? M: ハスの葉はフッ素加工されていないと思いますけど ;-)
09s3028:: 物理化学のテストが解けません. 初心者向けのおすすめの参考書をぜひ教えて下さい. M: 具体的に, 何がどう分からないのでしょうか? それによって対策も異なると思われますけど.
09s3029:: 分子の結合長などはどのようにして測定されるのか? M: 例えば (マ) の第 5 章後半参照.
09s3030:: 量子化学と量子力学の違いは何なのでしょうか. 同じように思えるのですが… M: 字が違いますネ :-p
09s3031:: プラズマとはどのような状態を指すのですか? M: 言葉の意味が分からなければ, 辞典を見るなり専門書を見るなりすればいいのでは?
09s3033:: 地球の年齢は 46 億年程度と聞きますが, これは放射性元素が放射壊変を起こすことを利用し求めたもので, 他にも海水中の Ni の量や, 月に存在する宇宙塵の堆積年数などを利用した測定法などがあり, これらの測定結果は, 10 万～ 46 億年程と非常にばらつきがあるそうです. ではなぜ 46 億年という測定結果が広く知られているのでしょうか. M: 総合的に見て ``もっともらしい'' からでは?
09s3035:: 自分が何のためにこの問題をといているか, 得られた結果が何を示しているかが途中でわからなくなり, いまいち物理化学が理解できません. どうすればこのような状態にならないのでしょうか. M: 忘れないようにメモしておけばいいのでは?
09s3036:: 科学観とは具体的にどのようにものごとを観ることでしょうか? 量子論的に観ることですか? M: 人生観って, ものごとの観方の一つのこと (色眼鏡をかけてみるとか :-p) なのでしょうか?
09s3037:: 固有値が実数になるというエルミート演算子を導入したが, 誰がこのような演算子を考えたの? M: エルミートは人の名前ですが, この演算子を考え出したかどうかは知りません. 調べて分かったら教えてくださいネ.
09s3038:: 昔の人達は, 電子が高速で移動していることを見たわけじゃないのに, どうしてわかったのですか? M: いつどこで, 高速で移動しているという話ですか?
09s3040:: 有機化学の実験で, 水は多くの有機物質より表面張力が大きいと教えてもらったのですが, 物質の表面張力の大小は何によって決まるのですか. M: 表面は何で出来ているでしょうか?
09s3041:: 黒色の物体を日に晒すと熱くなるが物体は熱を吸収して熱くなっているのか, 光を吸収して熱に変換して熱くなっているのか. M: 10s3002 参照. (太陽から来る) 熱と光とは何が違うのか?
09s3044:: 中身が鏡ばりの箱の中に光を入れて, 光の速さでふたを閉めると光を保存できますか. M: ``光の速さでふたを閉める'' とはどういうことか?
09s3046:: ヘリウムの水素型の波動関数など, 波動関数の式は暗記してしまうものなのですか, それとも導いて出せるものなのですか. M: 暗記したければ, すればいいのでは? そもそも初めの人は, 導き出さなかったとでもいうのだろうか?
09s3047:: なぜ, 人間の目は, 400 nm ～ 800 nm 程度の波長のもの (いわゆる可視光) を見ることができ, それ以上, 以下の波長のものを直接みることができないのでしょうか. M: 10s3015 参照. 目が光を感知するしくみは?
08s3004:: 宇宙が膨張していると聞いたことがありますが, 「膨張する」ということは宇宙には限界があるということですか? M: ``限界'' とは?
08s3010:: 時間に依存するシュレディンガー方程式はどのように導かれたのか. とくに i (虚数). M: 公理的仮説なので, 何かから導かれた訳ではないと思うが… 高度な本には何か書いてあるかもネ :-p
08s3022:: 量子力学演算子の固有値が実数であるための帰結が $\displaystyle \int_{-\infty}^{\infty} \psi_n^*(x) \psi_n(x)$ d $\displaystyle m \neq n$ になるのはなぜですか? M: ``ための'' と ``帰結'' の使いかたが独特で, 質問の意味不明です.
08s3023:: 水素原子オービタルの確率密度の分布を変化させるにはどのようにしたらよいか. M: 外部から摂動を加えない限り, 変化のしようが無いですネ.
08s3042:: 金属がキュリー温度を超えることで磁力が失われるのはなぜか? また, 一度磁力を失ってから戻ることはないのか? M: キュリーの法則が見られるのはなぜか? これとは不連続な変化なので, 相転移では?
08s3044:: 電子が遷移するとき, HOMO から LUMO だけでなく, 例えば HOMO1 から LUMO1 というような遷移も起こりますか. M: 二準位間の遷移が起こるか否かを決める要因は?
07s3048:: 虚数を数式や文字以外のものでイメージするとしたらどんなものがありますか? M: ガウス平面

Ryo MIYAMOTO, 2011-09-12