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構造物理化学I (20130415) M: 以下は宮本のコメント

M: 正しい ``科学観'' を身につけてほしい. // 個別にも書いたが, 明記しない項目でも, 読書感想文(仮) のネタがいっぱいあった :-)

12s3001:: 式 (1.1) と式 (1.2) は同じものだけど, どのようにして (1.2) を導くのですか? // ウィーンの変位法則と式 (1.1) (1.2) のつながりがよくわかんないです. M: 教科書 p.8 および章末問題 1.10 参照 // 章末問題 1.5 参照
12s3002:: 19C でわからなかったことが 20C の科学者たちによって解きあかされたように現在わからないこともいつかときあかすことができるのでしょうか. // 古典力学の中でも解きあかされていないこともあるのでしょうか. M: あなたが挑戦してみればいいのでは :-) // 例えば複雑系とか(?)
12s3003:: なぜ, 古典力学では, 観測量を表す変数は連続的な値をとるのか. M: 日常感覚では, どうでしょうか?
12s3004:: 歴史的背景を勉強すると, 外国人の人が発見したことばかり学ぶが, この頃の日本で物理化学を学んでいた研究者はいたのか? M: 当時の日本って, どんな時代? // 読書感想文ネタ?!
12s3005:: 19C 末までに分かってなかったこととして原子の構造, 放射線, エーテルについて研究してそこから何がきっかけでどのようなことから, 相対性理論, 量子力学というものが生まれたのか知りたいです. M: 質問になっていない. // 読書感想文ネタ?!
12s3006:: 19 世紀と 20 世紀では解き明かされてきたことが違うがそれは, 化学者の研究の差だけでなく時代的背景も関係もあったのか, なかったのか? M: 読書感想文ネタ?! // 教科書に書いてある知識は, 最初から完全なものとして存在したとでも?
12s3007:: 発光強度と振動数の関係のグラフは山なりになっていた. 振動数が大きい, すなわち光の持つエネルギーが大きいほど発光強度は大きくなると考えられるし, 予想できるが実際は山なりに小さくなっていくのはなぜか. M: 教科書 p.6 紫外破綻というやつだネ. 自分で導出過程を調べてみてはいかがか // ``～と考えられる'' のはナゼか?
12s3008:: プランクのように, 古典物理学の考えを打ち破るというような発想をした科学者は他にいなかったのですか. M: 量子論でも相対論でも, 教科書を開けば, 人名は沢山出てくるのでは?
12s3009:: プランクが黒体輻射の式を発見するまでにドイツ以外の国は研究をすすめなかったのかどうか. M: 教科書 p.6 のレイリー卿の国籍は?
12s3010:: (1.2) の式とウィーンの変位則とシュテファン・ボルツマンの式にはどのような関係があるのですか. M: 12s3001 参照
12s3011:: [図は省略] 今日の授業で黒板に書かれた上の図で光の振動数が大きくなり途中から発光強度が小さくなっていくのはなぜですか? M: 12s3007 参照
12s3012:: 19 世紀までに元素の周期律や原子量及び, 分子の存在が分かっていたのにも関わらず, 原子の構造が分かっていなかったのかが知りたい. M: 12s3039 参照
12s3013:: 青い炎の方が赤い炎より温度が高いと聞いたことがあるのですが, 鉄をもっと高温で熱したら青くなることはあるのですか? M: 理論は何と言っているか? // それとも鉄屋さんに聞く話?
12s3014:: 実際にある物質で一番黒体に近いものは何ですか. M: 近さをどうやって測るか?
12s3015:: 19C 末までの学者たちはなぜ 20C に生まれた相対性理論などの考えが思い浮かばなかったのか. M: アインシュタインやプランクの生年は? 彼らは何世紀の科学者?
12s3016:: 鉄を熱することで光が発生し, 温度を調べていたが, 結局のところその温度と振動数の関係は, どうやって導いたのか. M: 読書感想文ネタ?!
12s3017:: 物理化学が化学の基本のすべてだとしたら, 無機化学, 有機化学, 分析化学は化学の応用ですか? それともオプションですか? M: 勉強してみれば分かるのでは? // 分類の軸が違う.
12s3018:: プランクはなぜ黒体輻射に関してこのような複雑な式を導くことができたのか. M: 導出過程を調べてみれば, 単なる等比級数の和.
12s3019:: 放射線には 4 つ (α, β, γ, X) 種類がありますが, それぞれどのような特徴があるのでしょうか. M: えーと, 今日の日本の理系学生の常識なのでは?
12s3020:: 今日の講義の中に「相対性理論」の話がでていましたが, 正直に言って, 大学 2 年生の自分にとってはナゾが多いです. 少し自分で調べたこともありますが, 内容が難しくて全体像すらつかめません. 簡略化して, まずは要点を教えていただきたいです. M: 質問になっていない. // 読書感想文ネタ?!
12s3021:: すべての振動数を吸収・放出する理想的な物体を黒体というようですが, 振動数を吸収・放出するとはどういうことですか? M: 良い文章とは言えないが, それでも文脈から, ``全ての振動数の光を吸収・放出する'' と読めるのでは? 又は他の書籍を参照.
12s3022:: 相対性理論とは, どういうものなのか // 放射線 (α, β, γ, X) は, ニュースとかでよく聞くが, わからない // 量子力学とは, 何か // なぜ鉄を熱すると, 発光するのか // よい質問と悪い質問の違いは何か // 黒体輻射ってなんですか // プランクは黒体輻射についてどのように理解を進めていったのか M: 勉強することが沢山あってよかったネ.
12s3023:: ベンゼンの構造は正六角形だとどうしてわかったのか. M: 夢のお告げ :-p
12s3024:: 測定する機材の性能があまりよくない時代において, どのようにして正確な値を出せていたのか疑問である. M: そうですか. 何の話か分からないし, 質問になってない.
12s3025:: 物理化学は物理が苦手でも大丈夫でしょうか. M: 何が大丈夫だという話? // 本人の努力次第でしょ, 当然.
12s3026:: その時代で産業的に需要のあった鉄で, どんどん新しい式の発見がなされたが, 他の時代ではそのような時代的需要に伴っての新しい発見にはどのようなものがあったのだろうか? M: 同時代なら熱力学, 他にも科学史を勉強すれば(?) // 読書感想文ネタ?!
12s3027:: 発光強度と光の振動数の関係を学んで, それから発光の色の変化の関係はそれらとどのように結びつくか気になりました. M: 光の振動数と色との関係は? // 質問になってない.
12s3028:: 黒体輻射とは何ですか. // ベンゼンの構造はどのように知ることができたのか. // また, 同じ有機化合物なのにエーテルはなぜ分からなかったのか. M: 教科書 p.5 を読んだか? // 12s3023 参照 // 黒板に書いたのは, そのエーテルじゃない :-p
12s3029:: 教科書 5 ページの 15 行目の「輻射しているどんな物体も理想すれば黒体とみなせる」のはどうしてですか? M: 教科書の記述は, 重要な所が微妙に違う. 単語の意味が分からなければ, 辞書を見ればいいのでは?
12s3030:: なぜ最初の授業で歴史的背景を取り扱うのか // 19C までにわかっていたこととわかっていなかったこと, というのはなぜはっきりしているのか. M: 12s3006 参照. 科学は個別の知識の羅列ではない. // 発見・未発見はハッキリしているのでは?
12s3031:: なぜ緑色が赤を最も吸収しやすいのか. // 熱の発行[原文ママ]はどうして赤色から白色であるのか, 他の色でもよいのではないか. M: 微妙に表現が違う. 補色の関係. // スペクトルを見れば自明.
12s3032:: わからない事をわかる為, 特に何がわからないのかをわかる為には, 何をどのように勉強していればよいのでしょうか. あるいは, この質問には答えが存在するのでしょうか. M: 知識の有無ではなく, 使い方の問題だと思うので, たぶん一般解は無い.
12s3033:: 19C までのわかっていない事の説明がありましたが, 現在のわかっていない事はどういうものがありますか? M: 例えば質量の起源とか, 陽子の寿命とか.
12s3034:: 物理化学はなぜ 19 世紀末まで, ほとんど他の学問に比べて発達しなかったのか. もっと早い時期に発達することができたのではないか. M: 他の学問に比べて発達しなかったのですか? // 12s3006 参照.
12s3035:: 高温の方が短波長になるのはよりエネルギー準位の高い所へと電子が移動するからでしょうか. あと, 今の半導体だと可視光を主とする太陽電池しかありませんが, どうやったらギャップを長く or 短かくできるのでしょうか. M: [後半について] 別に. そういう材料を使えばいいだけでは?
12s3036:: ウィーンの変位則で定数になるとしか説明されていないのですが, 定数の値は使われないのでしょうか? 定数になるということを理解していることが大事なのでしょうか? M: 教科書 p.8 参照
12s3037:: なぜプランクの式が導出される前にウィーンの変位則などが導出されたのですか. M: 実験データを見れば分かるのでは? // 12s3006 参照.
12s3038:: d $\rho(\nu,T) = \rho_\nu(T)\,$ d $\nu = \frac{8 \pi h}{c^3} \frac{\lq nu^3}{e^{h\nu/k_\text{B}T}-1}$ ...(1.2) の式をプランクはどのようにして求めたのですか. M: プランクに聞くしかないのでは :-p 12s3018 参照
12s3039:: ベンゼンの構造が分かっていたのに, どうして原子の構造は分からなかったのか // 20C の学者が気づいたことに 19C の学者たちはどうして気づけなかったのか. M: ``分かっていた'' のレベルは? // 12s3006 参照
12s3040:: プランクはどうやって黒体輻射の式を考え付いたのか. 元となる考え方は何だったのか. プランク自身で考え付いたのか. M: 12s3038 参照
12s3041:: 鉄の発光の色 (スペクトル) から温度が分かる. とのことでしたが, スペクトルと温度から何の原子か割り出すことは可能ですか? また, すべての原子 (同位体含む) は異なったスペクトルですか? M: ``黒体'' とは何か? 教科書 p.5 の記述は??
12s3042:: ウィーンの変位則やシュテファン・ボルツマンの法則がプランクの式から導き出されるまではいいと思うが, そこまでどうしてたどりついたのか? M: ``いい'' とは? ``そこ'' とは? どこからどこにたどり着く話か??
12s3043:: ウィーンの変位則等はそこに気がついたことによって生まれそこから進歩した. やはり, このような発見はキソを理解し, つねに考えていなければ不可能なのだろうか? M: そうじゃない可能性はゼロではないだろう :-)
12s3044:: プランクはなぜ光のエネルギーが $h\nu$ の整数倍しかもつことができないという異端な発想を考え出すことができたと思いますか? M: 個人の想像にどんな意味があるか?
12s3045:: 相対性理論からどのように量子力学というものに結びついていったのですか? 教科書などにでてくる, プランクやニュートンなどの科学者は互いに協力し合い, 新たな発見などをしたことはあるのですか? M: 科学史を勉強してみたら(?)
12s3046:: 光などを量子力学や相対性理論で証明できるのに, どうして古典力学では証明できなくなってしまうのか. M: 意味不明. ``証明できる'' とは???
12s3047:: 物理という名前のつく学問ではよく「光のスペクトル」や「水素のスペクトル」など「○○のスペクトル」という言葉を目にするのですが, スペクトルというのは何なのでしょうか? 自分に検索能力がなかったのも原因ですが, パソコンで調べてみてもよくわかりませんでした. M: 信頼できる辞書や辞典で調べてみたらどうか(?)
11s3001:: 光を伝える物質「エーテル」は, 何を根拠に考え出されたのでしょうか? M: そもそも ``波'' とは何か?
11s3007:: 化学と物理の境界線は本当にないのか? 物理化学は化学の範囲と言っていたからやはりどこかに線があるのではないのか? M: 物性物理はよく知られていると思うが, 他にも化学物理という分野もある :-)
11s3019:: 輻射が紫外線領域に入るとその発散が古典物理学では理論的に説明できなくなるのはなぜか? M: 事実誤認, 誤解. 教科書の誤読では(?)
11s3022:: アニメや SF 映画などで, 宇宙空間で大爆発などがおこってますが, 宇宙空間には, そもそも酸素がないはずになぜ爆発がおこるのでしょうか? M: 本気か? ロケットエンジンでは普通に燃料を燃やすが(?)
11s3027:: プランクは黒体輻射の法則を導くとき, 振動子のエネルギーはとびとびの値と仮定しましたが, なぜこのような型破りな仮定を導き出せたのでしょうか. M: プランクに聞けば :-p
11s3031:: 鉄の量産化以外に黒体輻射によって発展した産業などはありますか? M: 読書感想文ネタ?!
11s3032:: 物質の反応において, 熱力学と量子力学は密接な関係であるため, 量子力学は化学分野全てにおける基礎である, という認識で良いのでしょうか. M: 勉強すれば分かるのでは(?)
11s3041:: 鉄を熱するとき光のスペクトルを使っていたということですが時間を計算して熱するという方法ではダメだったのですか? M: どういう方法か, kwsk :-p
10s3008:: (自由) 電子ガスとは, 単に電子と表現するのとどのような違いがありますか? M: どんな状態の電子を指す言葉か?
09s3043:: 福島の原発の事故のすさまじさとかそういったものも物理化学を用いれば具体的にわかるのでしょうか? M: ``すさまじさ'' の定義は?
08s3003:: 19 世紀なでで, 分かっていなかったと言っていた放射線のことなどは, 21 世紀になって, 19 世紀までに分かっていたことと同じように解明できているのでしょうか? M: ``同じように'' をどう測るか? // 当然, 正体は分かっている.

Ryo MIYAMOTO, 2013-04-24