構造物理化学演習 (20120528) M: 以下は宮本のコメント
10s3001: 
カーボンナノチューブには単層のものと多層のものがあるらしいですが, 多層のものはどんなのに利用・応用が期待されているのですか? M: 人に聞くより, 自分で全く新しい利用法を考えたら?

10s3002: 
青色を示す液体酸素に磁場をかけると無色透明となるようだが, それはなぜか. M: へぇ〜, 色が変わるとは知らなかった (棒読み) // モノに色がついて見える訳は?

10s3003: 
化学だけでなく多くの所でベクトル量とスカラー量を利用しますが, なぜ, ベクトルという概念が生まれたのでしょうか. M: 数学 (や物理学) の歴史を調べてみれば?

10s3004: 
アメがとける温度でも, 氷砂糖がとけないのはなぜですか? M: ``とける'' とはどういう意味か? // 窓ガラスがとける温度でも水晶はとけないと思うが...

10s3005: 
先日オーロラの中に電流が流れていると聞きました. その電気エネルギーを利用できる可能性はないのでしょうか. M: A.C.クラークの第一法則 (?)

10s3006: 
原子が消滅したりすることはあるのか. M: 本気か? 核分裂, 核融合や, 対消滅とか...

10s3007: 
固体のにおいを感じるのは, 物質が完全な固体でなく少量の分子が気体として空気中に存在しているからですか. M: ``完全な固体'' とは? // 蒸気圧はどのくらい?

10s3008: 
太陽の磁場が両方 N 極になりつつあるというニュースを見ました. もし, そんなことが地球でも起こったら, これまでの物理的な法則はすべて変わってしまうのでしょうか? [イメージの絵は省略] M: なぜ $ F=ma$ や $ \displaystyle F=k\frac{q_1 q_2}{r^2}$ 等が成り立たなくなるのか?

10s3009: 
式 (5.24) で非調和項を考慮すると調和振動子モデルの修正あるいは拡張が可能であるとはどういうことか. M: 言葉通りだが, 何が分からないのか??

10s3010: 
粒子を全空間に見いだす確率が 1 である ( $ \int \psi^* \psi$   d$ x = 1$) ことを ``規格化'' というのは何故なのでしょうか. M: 英語では normalize だが, 数学系では ``正規化''.

10s3012: 
実在する気体は, どれくらいまで理想気体に近づけることができるのでしょうか. M: 近さをどうやって測る?

10s3013: 
重水素 $ ^2_1$D の換算質量を計算するのに, 中性子の質量を用いなくてもよい方法はありませんか. M: 中性子の質量を用いれば可能なのか? 重水素の質量≠陽子の質量＋中性子の質量 なわけだが…

10s3014: 
物理定数は, いつでも (今も昔も), どこでも (宇宙などでも) 変わらず一定なのですか? M: 例えば現在の値を 10 年前の値と比べてみてはいかがか.

10s3015: 
チオールや N は金表面と相互作用すると聞ましたが[ママ], いったいどのような様式で相互作用するのでしょうか? M: 原子や分子間にはどんな様式の相互作用が存在するか.

10s3016: 
金環日食のとき, 地面の影が濃淡二重に見えたらしいのですが, それはどのような原理で起った現象なのでしょうか. M: 本影, 半影, 対影

10s3017: 
音と同じ様に, 光にもドップラー効果があるようですが, 光も音と同じく波長を測定するとわかるのか. M: 何がわかるという話か?

10s3018: 
1 年が 365 日であるということをどのようにして発見したのか? M: 恒星年とか?

10s3019: 
波動関数が一価, 有限, 連続にならない場合で成立することはあるのでしょうか. M: 教科書には何と書いてあるか? もし成立したら, どうなるか?

10s3020: 
絶対温度はどのように決められたのですか? M: 科学の歴史を調べてみる?

10s3021: 
2030 年に北海道で完全な日光が見られるそうだが 弘前だと完全なものはみれるのだろうか? M: ``完全な日光'' とは?

10s3023: 
水道水にホルムアルデヒドが検出された問題で, 原因の物質が同定されていましたが, これは, どのような分析を行えば, わかるのでしょうか? M: 微量の化合物の検出ですからネ. 機器分析の本を見ればいいのでは?

10s3024: 
GPS 機能によるその人が実際にいる時刻と携帯などで表示される場所での時刻ってどれくらい誤差があるんですか. M: ``携帯などで表示される場所での時刻'' とは, どういうことでしょうか? // 普通に, それぞれの測定機器の誤差から, 誤差の伝搬の式で求めれば良いのでは?

10s3025: 
D.4 の問題で $ \theta$ と $ \phi$ のどちらの積分範囲を半分にすればよいのですか? M: 東経 135 度から西経 45 度までの太平洋側の半球なら? :-)

10s3026: 
原子核と電子の間は真空なのか? M: 地上では空気で満たされている? :-p

10s3027: 
根平均二乗変位は, 変位の 2 乗の平方根との違いはあるのか. M: それぞれどんな計算で値を求めるのか?

10s3029: 
マッカーリー・サイモンの図 5.2 の説明で, 振動数が毎秒 $ \omega$ ラジアン, すなわち毎秒 $ \nu = \omega / 2 \pi$ サイクルで行きつ戻りつしていると書いているが, この意味を図から理解できません. 何を勉強すればいいですか? M: 多数の物理学の波動や数学の振動の項を比較する. 本によって色々な書き方がされているだろう.

10s3030: 
モアッサナイトというイミテーションダイヤモンドがあるのだそうですが, どんな組成なんですか?? M: 安易に人に聞いていませんか?

10s3031: 
偏微分は量子力学で用いられているのでそれ以前から存在していたと考えられるが, どのようにしてこの考え方が生まれたのか. M: 数学や物理学の歴史を調べてみたらいかがか.

10s3032: 
ロケットが宇宙へ行く際, 高速で大気圏に突入するが, 高速でなければ宇宙へ行けないのか? M: 意味不明. 大気圏とは何か? // 宇宙速度とは?

10s3033: 
光化学で一般に三重項状態は対応する一重項状態がエネルギーが[ママ]低いのは何故ですか. M: 意味不明. // 光化学に限らず, 状態のエネルギーをハートリー-フォック法で考えよ. 問題 8.25 参照.

10s3034: 
重合反応において, 重合が停止したと判断するにはどうしたらいいでしょうか? M: 一般に化学反応において, 反応が終了したと判断するにはどうしたらよいか.

10s3035: 
なぜ Hg$ _2$Cl$ _2$ を HgCl と書かないのでしょうか. M: その化合物について, どの程度真剣に調べましたか?

10s3037: 
匂いレコーダーは開発可能ですか. M: A.C.クラークの第一法則.

10s3038: 
相手の言ってることの要点を理解するためには落ちついて聞くこと以外にどのようなことが必要だと思いますか? M: 幅広い知識と, それら個別の知識を関連させ結びつける力. 仕入れた知識を整理して記憶する力.

10s3039: 
過酸化物はなぜ不安定なのですか. M: ``不安定'' とは, エネルギー的にどういうことか?

10s3040: 
プルトニウムを保存する格納容器はプルトニウムより寿命が短い. これは安全な保存法といえるのでしょうか? M: これらの ``寿命'' は, 何を意味しているか?

10s3041: 
M 理論の ``M'' は何種類もあって, これという 1 つには決められていませんが, 先生は何の ``M'' と考えますか? M: 特に好みは無い.

10s3042: 
電子や陽子以外の宇宙線のような素粒子のふるまいもシュレーディンガー方程式で求めることができるのでしょうか? M: 一般に, シュレーディンガー方程式は何を記述する方程式か?

10s3043: 
エーレンフェストの定理は何を意味しているんですか? M: 20120521 の 09s3001 参照

10s3044: 
音饗学でいう倍音 (高調波) は 現実の音源では厳密な整数倍ではなく倍音ごとに高めであったり低めであったりするのが普通であるが, 電子楽器のような厳密に整数倍の音を出すものは長時間きくとつかれやすいといわれているのはなぜか? M: フーリエ級数・フーリエ展開を考えると, ``厳密な整数倍ではなく'' が理解不能. // また ``つかれやすい'' のは本当なのか? 疫学的に証明されている??

10s3045: 
今まで, 様々な新原子が発見されてきましたが, 発見される原子に限界はあるのでしょうか. M: 原子の限界とは, どういう意味ですか?

10s3046: 
光には, 波と粒子の二つの性質がありますが, 他にもこの二つの性質を示すものはあるのでしょうか? M: 教科書の第一章をよーく読みましたか?

10s3047: 
量子トンネル効果を原子・分子で考えたとき, 単純に原子・分子に含まれる量子の数で確率が変わるのですか. M: トンネルする確率は, 粒子の数に依存するのか?

10s3048: 
前回 (20120521) の私 (10s3048) の質問についてですが, 磁性体の磁性を司るスピンや軌道を特殊な配置に並べた場合, 低温下でも「エネルギーを下げるために自発的に液体という乱雑な (高エントロピー) 状態から固体という規則状態へ移行する」という現象が見られず, 液体状態が保存されるという性質によるものであり, 「新たな量子液体」と呼ばれる現象だそうです. 今回はこれを銅酸化物で確認できた. ということらしいのですが, 上記のような方法を用いれば他の磁性体でも同様の現象が見られるのでしょうか. M: スピンや軌道の角運動量 (磁気モーメント) 間の相互作用 (スピン-軌道相互作用, スピン間の交換相互作用等) に依存する問題だろう.

10s3049: 
王水はなぜ金などの貴金属を溶解できるのか? M: 貴金属と卑金属との違いは何か?

10s3050: 
アインシュタインは光の媒質としてエーテルの存在を否定したのですが, では光は何を媒質とするのでしょうか? M: 相対論の入門書・解説書に書いてないのか?

09s3001: 
p.162 において, 便宜上積分を演算子のように扱う表記法を使う, とあるがこの表記法はあくまで, 本書の中で使用しているだけで正しい表記法ではないのでしょうか. M: 微分・積分の教科書にはどう書いてあるか (複数のものを参照せよ) ?

09s3004: 
角運動量の 3 成分の値を同時に精確に測定する方法はないのですか. M: 交換子を調べよ.

09s3006: 
金環日食を直接目で見るのは目に良くないとニュースで言ってたのですが, 日常の太陽も直接見たら目に良くないということですか. たまに直接見てしまいがちなのですが…. M: 20120521 の 09s3026 参照

09s3007: 
電磁波を調和振動子と考えられるのはなぜですか. 長い波を一つの調和振動子で置きかえるということですか. M: どこでそんな取扱いをしていたのか? // LC 回路中を電気はどう流れるか?

09s3014: 
結合長は, 共有結合とイオン結合, 配位結合でそれぞれ変化しますか. M: 実際の半径を調べてみてはいかがか. どうやって決定されたかもネ.

09s3016: 
主量子数 $ n$ が $ n = 1, 2, 3, \cdots$ と増えるにつれ, 電子殻は K, L, M となっていきますが, どうして一番始めの殻は A ではなく K から始まっているのでしょうか? M: 名付け親に聞けば?

09s3018: 
ある仮定を証明するために 1000 回実験して 1000 回とも成功したらその場合この仮定は証明したといえますか? 1001 回目で失敗するかもしれないから 100 % 証明できたとはいえないと思うのですがどうなのでしょうか? M: 論理学はなんと言っているか?

09s3019: 
液晶をディスプレイ以外に用いるとしたらどのような物があると思いますか? M: A.C.クラークの第二法則かなぁ.

09s3022: 
食品着色料としてよく見かける赤色 105 号などといったタール色素が発ガン性や染色体異常を起こすといわれているのは何故ですか? M: 発ガン性があるようなものを食品着色料に使用しないと思いますけど.

09s3025: 
光をある空間に閉じ込めることは可能か. M: 出来たら, どうなの?

09s3026: 
水銀はなぜ球の形を保とうとするのですか? M: 水滴は〜 (以下同文)

09s3032: 
東京スカイツリーは安定性を持たせる為に地面の近くは円ではなく三角に支柱を立てているようですが, なぜ三角形は安定するのですか? M: 本当に安定性を持たせるための構造なのですか? // トラス構造は, 三角形が基本ですね.

09s3040: 
問 D.8 の「まず, $ \psi_$2s を 2 乗することを忘れるな.」とはどういう意味ですか. M: どの言葉の意味が分からないのでしょうか?

09s3041: 
分子の結合の硬いとか軟らかいとは どういうことなのか. M: バネが硬い/軟らかいとは, どういうことか?

09s3044: 
H−O…H のような水素結合があるとき この 3 つの原子が一直線上に存在する場合に最も結合が強くなるのはなぜですか. M: 私は知りません, 調べてわかったら教えてくださいネ.

08s3050: 
コペンハーゲンの科学者が 10 億個単位の原子をある場所から別の場所 (18 インチ先) へ光量子力学, 磁力, 量子絡みあいというコンセプトを使って移動することに成功したという記述をきいたのだが, 人間のテレポーテーションの実現は可能なのだろうか. M: A.C.クラークの第一法則 :-)

07s3050: 
アインシュタインは量子力学に対して懐疑的だったそうです. なぜ, 懐疑的だったのでしょうか? M: 「量子力学は完全か?」問題について, 本人に聞けば ? :-p


Ryo MIYAMOTO, 2012-05-30