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構造物理化学演習 (20120702) M: 以下は宮本のコメント

10s3001:: 電子 1 個の電流を計測できる機器があるらしいですが, どんな仕組みで計測することができるのですか. M: 情報源に聞けばいいのでは?
10s3002:: 現在, 人工的に実現できる高温・低温の限界はどこまでなのか. M: あなたの調べた限りでは, いくらか?
10s3003:: 分子の大きさを比較する際, どのようなものと比較するといいのでしょうか? 大きさを一般的にわかっているものと比較すればいいのでしょうか? M: 着眼点により比較のやりかたも違うだろう. 分子スケールで, 一般的に既知な大きさの基準は何か?
10s3004:: 地球にもし, 土星のような環があったらどうなるのでしょうか? 輪の影が帯状になって, 太陽を隠して, 日食になったりするのでしょうか? M: 環の密度や厚みは?
10s3005:: 化学工業において何万回かの反応に一度触媒を新しいものに交換すると聞きました. 触媒は反応前後で変化しないのに交換するのはなぜですか. M: 前提を疑ってみる. 20120625 の 10s3034 参照
10s3006:: 光の速さは昔, どう測っていたのか. M: 科学史を勉強すればいいのでは. 20120409 の 09s3007, 20120521 の 09s3006 参照
10s3007:: 超流動現象では液体が容器の壁を登ると聞きましたが, これはどういう原理ですか. M: 原理までは聞かなかったのか? 例えば超流動現象を起こす液体 He は, ボース粒子.
10s3008:: さまざまな形の試行関数が与えられているが, それぞれどのような意味を持つのですか? M: いろいろでしょ. 漠然とした問には, 漠然とした答え.
10s3009:: p.265 図 7.1 において変分原理を用いた近似のとき $\displaystyle \frac{r}{a_0} < 1$ のとき厳密な波動関数とのずれが大きくなるのはなぜか. M: 教科書に書いてある内容を理解しているのか? 何をプロットした図か? それは何を意味しているのか??
10s3010:: 光エネルギーを運動エネルギーに変換する塗料があるようなのですが, 運動エネルギーに変換した後はどのように発散されているのでしょうか. もし, 分子が運動しているとすれば発熱する気がするのですか… M: ``運動エネルギーに変換する'' って, どういう意味なのでしょうね? ソーラー・セイル?! :-)
10s3012:: 宇宙が膨張するためのエネルギーは何か. M: 外部からエネルギーが供給されているのだろうか? :-p
10s3013:: アニメのキャラクターから取ったであろうソニックザヘッジホッグという名前の有機分子が存在しているらしいのですが, 先生が面白いと思った分子の名前はありますか. M: ``フラーレン'' なんかは, かなり教養がにじみ出る命名ですネ.
10s3014:: 時間はスカラーですか? それともベクトルですか? M: 両者の違いは何か?
10s3015:: なぜガラスや石英を溶かすのに強酸の塩酸などではなく, 同族の弱酸であるフッ化水素酸がガラスや石英を溶かすのでしょうか? M: 溶解は SiO と H との反応か?
10s3016:: 励起状態の分子が, 基底状態に戻るとき, 光や熱としてエネルギーを放出しますが, 光や熱以外にも放出の仕方はあるのですか? M: ジャブロンスキー図 (Jablonski diagram) を書いてみて考えれば良いのでは?
10s3017:: 球体の内部が鏡であったら内部に光源があるとき, エネルギーは上がり続けるのですか. M: 球体の壁がどういう性質であるかに依るが, 熱力学は何と言っているか?
10s3018:: 窒素や水素等が固体で存在するときの結晶構造ってどうなっているの? ('・ω・`) [以下の絵は省略] M: ちょっと調べれば H は mp が 14.01 K で六方晶 (hcp), N は mp が 63.15 K で六方晶 (hcp), 35.4 K で立方晶らしい.
10s3019:: 近似的方法で精度を良くするには補正の項を増やす以外の方法はあるのでしょうか. M: 例えば p.264 l.3, p.266 l.7 や, p.279 最終行から次頁など参照. 今日やった問題 7.7 もヒント.
10s3020:: 原子単位を用いて計算する場合と, 物理定数を用いて計算を行う場合とでは, 両者の答えは変わってきますが, どちらで計算する方がより正確な値を求められますか. M: 例えばメートル法と尺貫法とでも, 答えの物理量が違うんですか? なぜ?
10s3021:: 有機化学実験で, 酢酸ビニルの重合を行ったが, 実験書では 3 つの方法で行って, 3 つそれぞれで指示されている温度が少しずつ違うけど, 同じ温度だといけないのだろうか? M: ``いけない'' とは?
10s3023:: 基底セットには色々種類がありますが, どの基底セットを使うのが適当であるかを判断する基準は何ですか? M: 非経験的な方法では, いつも基底関数系の選択で悩みます. どれを使えば良いのかの判断には, 経験を必要とするというのが, 衆目の一致するトコロ :-)
10s3024:: 授業中積分範囲の話が出ましたが, 水素原子を考えるときは積分範囲が何故 0- $\infty$ なのですか. M: 変数はどのように定義されているか?
10s3025:: クラマーの規則を用いる時, 先生が言っていた, 分母が 0 でない確認とはどうやるのですか. M: 別に. 普通にやって, 何か困るのか?
10s3026:: 内側に鏡をしきつめた箱の中に光を閉じ込めた場合, 光は箱の中で永遠に反射しつづけるのか? M: どうやって確かめるのだろうか? :-p
10s3028:: 電子殻は何故 A 殻からではなく K 殻からスタートしているのか. M: 20120528 の 09s3016 参照
10s3029:: 陽子は正の電荷をもち, 電子は負の電荷をもつ. これは定義ですか? 陽子が負の電荷をもち, 電子が正の電荷をもっていたとしても同じ結果を得られると思うのですが? M: 電流の向きの決定について, 科学史を調べてはいかがか.
10s3030:: ホタルはどうして光を放てるのですか? またその色はどうやって決められているのですか? M: ルシフェリンと言ってみるテスト
10s3031:: 電子軌道 (HOMO/LUMO) が観測されたという記事があったのですが, ものすごく小さな分子の特定のオービタルをどのようにして見るのか. M: その記事に書いていなかったのか? 観測した人に聞いてみてはいかがか.
10s3032:: 薬の 1 日の使用回数・量・食前・食後などは, どのような実験をして定められるのか? M: 薬屋 (製薬会社など) に聞けばいいのでは?
10s3033:: ヒュッケル分子軌道法はどんな分子に対しても適用できますか. M: 「実験の手引き」をよく読んでください.
10s3034:: DNA が伝導性を持つのはなぜですか? M: へ～, そうなんですか? 電気伝導度はどのくらいなの?
10s3037:: モスキート音はなぜ若い人にしか聞こえないのですか. M: 若い人と若くない人との違いは何か?
10s3038:: なぜ二原子分子は小さいながらも振動しているのか? M: 振動しちゃダメなのか?
10s3039:: サッカーなどで無回転ボールが不規則な動きをするのはなぜですか. M: 野球でピッチャーの投げたボールが回転していると, 何が起こるか? それはなぜか?
10s3040:: 携帯電話を充電しながら使用すると電池パックがふくらむのはなぜですか? M: ``充電しながら使用する'' とは? 本当にふくらむのか? 同時に別の事は起こらないのか?
10s3041:: 電子の質量 $\displaystyle m_$ e $=9.1094 \times 10^{-31}$ kg は, どのようにして求められたのですか? M: 20120625 の 10s3015 参照
10s3043:: 光にもドップラー効果があるそうですが光の速度は不変なのになぜドップラー効果が起こるんですか? M: 高校物理の教科書・参考書でも見てはいかがか.
10s3044:: コウモリは超音波を用いて, 反響定位しますが動物の中にはある器官や習性を用いて反響定位大作をしていますがそれはどういったものでしょうか. M: コウモリに見えなくなるようにするということですか? 20120618 の 10s3032 も参照
10s3045:: 過冷却によって液体のまま, さがる温度に限度はあるのでしょうか. M: なぜ過冷却が破れるのだろうか?
10s3046:: アルコールの pH はなぜ中性を示すのですか? M: アルコール中での pH の定義は?
10s3047:: 有効核電荷を求めるために用いるスレーターの規則で使われる 0.35 とか 0.30 とか 0.85 などの定数はどのように求められたのですか. M: 原論文を参照. Phys.Rev. (1930), 36, 57-64.
10s3048:: 昨日, Twitter を見ていたときに, 「色覚異常チェック」という画像を見つけました. 色覚異常とは, ある色を認識, 識別できない障害だそうですが, なぜこういうことが起こるのでしょうか. 「色を認識する」のは光によって眼球内の分子の構造が変化することによるものだと以前に聞いたことがあるのですが, この分子が光反応を起こさなくなったのでしょうか. M: 理解が中途半端. 人が光を感じるのと, 色を感じるのとは, 少し別な事. なぜ色の三原色なのでだろう? 20120625 の 10s3032 も参照
10s3049:: 不純物が一切混じっていない水があると仮定して, その水は電気を通さないのは本当でしょうか? M: 普通, 水溶液が電気を通すのはナゼですか?
10s3050:: 排水処理のマニュアルを見ていたら「硫酸バンド処理」という言葉が出てきたのですが, この「バンド」とはなんのことですか? M: それはどういった処理か?
09s3001:: つじつまの合う場の方法 (p.306) では, どうして, つじつまが合うようになるのか. M: 初期値が悪いと収束しない場合もある. 数学的証明は…, 寡聞にして聞いたことない.
09s3004:: 中性分子でないものを考えるとき, ハミルトン演算子はどうなりますか. M: 別に. 系を構成する核と電子に基づいて考えればいいのでは? 教科書で, 水素分子イオンはどう書いてあったか??
09s3006:: 円周率 $\pi$ の値はどのようにして導き出したのですか. M: 数学の本を見ないの? 選ぶに困るほどあるでしょう.
09s3007:: 箱の傾きが, 粒子のエネルギーにどう影響するのですか. M: 関連する問題が例題にあったのでは?
09s3014:: 調和振動子の波動関数のエネルギー固有値が縮退していないのは何故ですか. M: 縮退する要素が, 何か考えられるのでしょうか?
09s3016:: NMR 測定において, ピークの重ね合わせが起きるのはなぜなのですか? M: そりゃ, 遷移エネルギーが同じなら, 同じ位置に吸収があるのは当然では?
09s3018:: 昆虫は飛行機や鳥とは全く違った原理で飛んでるそうなのですが, どのような原理で昆虫は飛んでるのでしょうか? M: そこでは言ってなかったの? レイノルズ数?? // 反重力 :-p
09s3019:: 変分パラメーターについて 1 次の試行関数を使うとなぜ永年行列式が得られるのでしょうか? 教科書を読んでも, よく分かりませんでした. M: どこ読んだの? 永年行列式を, どうやって得るのか? 考えていますか??
09s3020:: なぜエネルギーは変分パラメータに依存するのですか. M: 教科書 pp.263-264 を読んでも分からないのですか? 考えていますか??
09s3022:: 無重力空間でも毛細管現象は起こりますか? M: その現象は, なぜ起こるのか?? 重力と関係あるのか?
09s3025:: 物理定数の値は実験技術の進歩によって更新されると記述されているが, 数学的に計算することで真の値を求めることはできないのか. M: 例えば光速度, プランク定数の値, アボガドロ定数などを, どんな計算から求めるのか??
09s3026:: 鳥はなんで方角を見失うことがないのですか. M: 本当に, 見失わないのか?どうやって確かめたのか??
09s3027:: ハミルトニアンと, エネルギーの違いはなんですか. M: 本気の質問か? 定義に戻って考えたらいかがか. で, 互いの関係は??
09s3032:: 5 章で 2 原子分子の剛体回転子のエネルギー準位を扱っていますが, 分子は, 振動している為にその結合長は常に一定という訳ではないのに, 剛体回転子として扱っているのは何故ですか? M: p.187 の図 5.9 の下の文章を読んでも, 分からないのか??
09s3040:: p.264 の計算で, $\displaystyle 4 \pi \! \int_0^\infty \! \phi^*(r) \hat{H} \phi(r) \,$ d の最初の「 $4 \pi$ 」がどこからでてきたのか分かりません. M: そうですか, 提出物が要件を満足していません. // 水素原子の問題なので, 「全空間」は, どの変数がどの範囲の値を取るのか? p.163 を読んでいないのか?
09s3041:: 光の「粒子性」とは具体的にどのような性質なのか. M: 粒子と波は, どこがどう違うのか? プランクの黒体輻射, 光電効果, コンプトン散乱等を聞いたことないのか?
09s3044:: 変分計算によって基底状態エネルギー min を求める利点は何ですか. M: はぁ? 厳密解 (解析解) が得られない系でしょ?
08s3050:: 脳が学ぶ過程を模倣して作られた人工ニューロンの研究が行われているが, 将来的に, 全人類が人工ニューロンを外付けにし, 学習機能を飛躍的に上げることができた場合, 人間の思考は全員が似通るようになるのだろうか. M: 学習能力をどう使うかには, 個人差があるだろう.
07s3050:: 行列式と行列の間には何か関係があるのでしょうか? M: あなたはどう考えますか? (E.1) と (F.4) を比べたり, p.481 を読んだり, 問題 F.9 を考えてみたり, すればいいのでは?

Ryo MIYAMOTO, 2012-07-24