構造物理化学I (20130729) M: 以下は宮本のコメント

M: 回転状態の遷移のための条件を, 一般の電磁輻射の吸収と勘違いしていると見られる人が多数いるようだ.

12s3001: 
二原子分子について, 結合長よりも振動の振幅が小さいので結合長が固定されていると近似できるとあるが, 液体中や固体中といった相の変化の条件などで振幅が結合長より長くなることがあるのか. M: 誤読. 教科書にある通り, 問題5.22 を考えてみれば良いのでは(?)

12s3002+: 
分子が電磁輻射を吸収するために, 永久双極子モーメントをもたなければならないのは なぜか. // 電磁輻射の吸収の場合, 分子は量子数 J の状態から量子数 J+1 の状態へ なぜ変化するのか. M: どの場合の話か? 冒頭の全体に対するコメント参照. 回転運動について言えば, 電場 $ \bm{E}$ と双極子モーメント $ \bm{\mu}$ との相互作用エネルギーは, $ \bm{E} \cdot \bm{mu}$ で表される, というのがヒント. でもこれ, どして講義時間中に聞かないのかなぁ(?) // 何を問うているのか? ボーアの振動数条件のこと (?) それとも時間に依存する摂動のこと (?)

12s3003: 
なぜ, 分子が電磁輻射を吸収するためには, 分子は永久双極子モーメントをもたなければならないのか. M: 12s3002 参照

12s3004+: 
球面調和関数は水素原子以外の他の原子の波動関数の角度部分で使うことができるのか? M: p.304 スレーターオービタル参照 // なぜ使えるのだろうか(?) 考えてみるのも一興 :-)

12s3005: 
分子と剛体では少なからず差が出てくると思うが, それらはどのように補正するのか. M: ``どのように'' にどんな意味を込めているか? // 例えば §13.4 参照

12s3006: 
実験的に吸収スペクトルをはかるにはどのような方法があるのか. // なぜ分子が電磁輻射を吸収するのに, 分子は永久双極子モーメントをもたなければならないのか. M: 分析化学の教科書に, 何か書いてありませんか? // 12s3002 参照

12s3007: 
剛体回転子に外力が存在しないのは なぜですか. M: どういう状況の何を考えているのか, 議論の前提を勘違いしている(?)

12s3008: 
球面調和関数 $ Y$ を考えるのは なぜですか. M: それが解きたい微分方程式の解だから.

12s3009: 
球面調和関数を用いて, 水素原子以外の原子にも適応できるのか. M: 12s3004 参照

12s3010: 
遷移振動数は Hz よりも波数を使って表されるのはなぜか. M: 私は知らないが, 過去からの習慣と予想してみる.

12s3011: 
なぜ選択律 $ \Delta J = \pm 1$ で分子が永久双極子モーメントをもつのですか? M: 誰かがそんなこと言ったのか? 何かの勘違いでは?

12s3012: 
構造物理化学の範囲で宮本さんが好きな範囲はどこですか? M: 個人の嗜好を聞いて, どうするのか?

12s3013: 
剛体回転子のエネルギ−準位が遷移すると, 回転の向きや速さや回転する軌道の広がりは変化するのか? M: 遷移すると, 最低限, 何が変化すると言えるのか? それと, 回転の向き・速さ・軌道の広がり(って何だ?) などは, どういう関係か?

12s3014: 
二原子分子の回転遷移がマイクロ波領域以外 (短波ラジオなど) の領域に入る「例外の二原子分子」は存在しますか? M: なぜ通常はマイクロ波領域なのか? どんな二原子分子であれば, 短波ラジオ波の領域になるか?

12s3015: 
球面調和関数は無限大まで存在するのか. M: 意味不明. 関数の何が無限大という話か?

12s3016: 
二原子分子は振幅は小さいが同時に振動していることにより, マイクロ波スペクトルに差が出るが, どのくらいの差になるのか. M: 20130708 以降の自分の質問について, その後は, 何も考えていないということか?

12s3017: 
なぜ, エルミート多項式が調和振動子の波動関数に含まれているのか. M: 私は知りません. 物理で必要とされる数学が, ちゃんと数学の世界には用意されているという事は, 不思議といえば不思議ですね. あなたは, 含まれるのが不合理だという主張でしょうか?

12s3018+: 
剛体回転子のエネルギ−を表す式中の量子数 J は 方位量子数 l に関係があるのか. M: ``方位量子数'' の別名は?

12s3019+: 
回転スペクトルから求められる分子の結合距離は, どの程度の精度なのか. // 水素分子のシュレーディンガー方程式を解くことが, どういう事につながるのか? M: 精度を決めているのは, 何だろうか? (ちなみに, 電磁波の周波数は, 最も高精度での測定が期待できる物理量です :-) (ちなみのちなみに, なぜでしょう?)) // p.207 の冒頭をよく読めばいいのでは(?)

12s3020: 
分子が電磁輻射を吸収するためには分子は永久双極子モーメントをもたなければならない, とあるが, それはなぜか. M: 12s3002 参照

12s3021: 
原子・分子系における角運動量の自然な単位が $ \hbar$ とありますが, なぜ値をもつ $ \hbar$ が単位になるのですか? M: 物理量を測定するときの ``単位'' についての認識がオカシイのでは? 例えば昔の日本では, 10/33 m という ``値をもつ量'' を長さの単位としていました. それには ``尺'' という固有名がついていましたが.

12s3022: 
エネルギ−準位は 0 から 1 のときにも等しくなるのか. M: 何の話か, さっぱりわからない.

12s3023: 
なぜ回転定数を表すときに 2B と書くのですか. B と書くとどのような問題があるのですか. M: 私は知りません. 最初に 2B と書いた人に聞けば良いのでは(?) // 表記を変更して, 独自の表記を採用すると, 少なくとも, 昔の議論や他人の議論との整合性が失われ, 混乱が生じる :-p

12s3024: 
電磁輻射とは なんですか? M: 言葉の意味が分からなければ, 辞書を調べれば良いのでは(?) // 予習をせずに講義に出席しているということですか?

12s3025: 
3 原子以上の分子の場合 換算質量 $ \mu$ を使って解くことはできるのですか. M: 20130708 の 12s3001 参照

12s3026: 
分子が電磁輻射を吸収するために永久双極子モーメントをもたなければならないのは なぜか? M: 12s3002 参照

12s3027: 
なぜ水素原子だけは, シュレーディンガー方程式は厳密に解けるのですか. M: 何と対比して ``水素原子だけ'' と言っているかに注意. 解けない系との違いは何だろうか?

12s3028: 
二原子分子のマイクロ波スペクトルは一連の線から構成されているのに間隔が等しくないのは なぜか. M: どのレベルの話, 教科書のどこの記述の話をしているのか? pp.190-192 なら等間隔だし, p.192 の話ならば理由を示して 13 章へ誘導している.

12s3030: 
二原子分子が本当の剛体回転子でないなら 本当の剛体回転子の回転遷移はマイクロ波領域で起こるのであろうか. M: は? 本当の剛体回転子と現実の二原子分子とで, 何がどう異なり, 回転遷移がどう違うというつもりなのか?

12s3031: 
分子が電磁輻射を吸収するためには, なぜ分子は永久双極子モーメントをもたなければならないのか. 電荷の偏りが存在することが関係あるのか. M: 「関係ある」と答えたら, それで満足なんだろうか? 不思議な質問の仕方だ. だって, 永久双極子モーメントをもつことと, (分子内で) 電荷の偏りが存在することは, 前者であれば後者を含意するのは, 双極子モーメントの定義から自明でしょ. 何も新しいことは述べていない言明が, 理由の説明になるつもりでいるのかなぁ.

12s3032: 
p.189 に「直線形の剛体回転子」とありますが, 直線形でない剛体回転子というものは 存在するのですか. M: 文を素直に解釈すれば存在することになると思うが, それっていちいち他人に聞く必要のあることなのだろうか(?) §13.8 参照 // 剛体回転子の ``剛体'' とは, 何を意味しているのだろうか?

12s3033: 
なぜ分子が電磁輻射を吸収するためには分子は永久双極子モーメントを持たなければならないのか? M: 12s3002 参照

12s3034+: 
剛体回転子の振動も考えたとき, どれくらいの差がスペクトルの間隔に表れるのか. M: 20130708 の 12s3016 や 20130722 の 12s3003 参照

12s3035: 
実在する二原子分子のマイクロ波スペクトルの幅から分子の振動の度合がわかると思うのですが, そこから偏差をとって運動量の分布も調べられたりしますか? M: ``マイクロ波スペクトルの幅から分子の振動の度合がわかる'' を, 詳しく説明してください.

12s3036: 
$ \hat{H} = \hat{K}$ の式でラプラス演算子を使って直交座標系から極座標系に変換しましたが, 直交座標系のまま $ \hat{H}$ を求めることは可能なのでしょうか? またそれに意味はあるのでしょうか? M: 質問文の意味不明. ``ラプラス演算子を使って直交座標系から極座標系に変換'' とか ``直交座標系のまま $ \hat{H}$ を求める'' とか, 意味不明. 頭の中が全然整理できていない感じがします.

12s3037: 
回転している分子のスペクトルを測定することは〓易なのですか. [〓は判読不能] M: 溶液や気体の試料中にある分子は, どんな運動をしているか? あるいは, していないか?

12s3038: 
回転子において, 剛体回転子以外の特殊な状件[原文ママ]をもった回転子は存在しないのですか. M: 例えばどんな特殊なものを想定しているのか? (何が一般で, 何が特殊か?)

12s3039: 
球面調和関数は $ Y_0^0$, $ Y_1^0$, $ Y_2^0$, … というに[原文ママ], どこまででも求めることができるのか. 限界はあるのか. M: 教科書を読めば良いのでは(?)

12s3040: 
太陽系での地球の回転の問題を考える時は多体問題としてとらえるべきか, 太陽と地球の 2 体問題としてとらえるべきか. M: 別に. あなたは何をやりたいのか? 何を必要としているのか?

12s3041: 
教 p.191 でスペクトルが等間隔になるのはどうしてですか? $ \displaystyle 2 B = \frac{h^2}{4 \pi^2 I}$ であるから? M: エネルギー準位図と遷移エネルギーについて, 何を理解しているのか?

12s3042: 
多体問題での剛体回転子で一般化できるような特殊な場合とはどんな場合ですか. M: 意味不明. ``一般化できるような特殊な場合'' とは, どういう意味か? // 20130708 の 12s3001 参照

12s3043: 
永久双極子モーメントを持たなければ, 分子が電磁輻射を吸収できないとあるが それはなぜか. M: 12s3002 参照

12s3044: 
単原子分子の場合も, 二原子分子の場合と同様に回転運動をして電磁波を吸収したり放出したりするのか. M: 単原子分子が, どんな回転運動をするのか???

12s3045: 
ラプラス演算子は他にどのようなことで使用されることがありますか. M: ``他に'' とは, どういうことか? あなたは何をどれだけ調べたのか?

12s3046: 
(教) [○かこみを括弧で代用] p.189 の水素原子の s, p, d, f のオービタルとは何か? M: 本気か(?) すごくビックリ. 少なくとも化学の基礎 II(E) や II(G) で出てきたはずだが, 身についていないという意味か. 有機化学や無機化学でも, 原子のオービタルは基本中の基本だと思うのだが...

12s3047: 
「マイクロ波を吸収して回転が変わる」と言っていましたが, 回転状態が変わるというのは, 具体的には回転の何が変わるのですか? 速度や回転方向が変わるのでしょうか? M: 12s3013 参照

11s3001: 
回転スペクトルが, ある程度の波長領域でしか検出されないのはなぜですか? M: 12s3014 参照

11s3007: 
分子が回転しないということは ありえるのですか? M: 回転運動について, 最低のエネルギー状態は, どういう状態か? 12s3013 も参照

11s3019: 
二原子分子は厳密には剛体回転子ではないため, マイクロ波のスペクトルは等間隔でないとあるが, その場合の間隔はどうやってだすのですか? M: 現実に観測されているスペクトルを, ``だす'' とは, どういうことか? 12s3034 も参照

11s3022: 
時速 200 km/h で走っている新幹線の中でラジコンへりを空中でホバリングさせるとラジコンへりは, どうなりますか? 壁にげきとつするか, その場にホバリングしつづけるか どっちなのでしょうか? M: 本気の質問か? 何点狙いか? // 初等力学を復習すれば良いのでは(?) あるいは, 実際にやってみるとか :-p

11s3027: 
永久双極子モーメントとはなんですか. M: 言葉の意味が分からなければ, 辞書を見れば良いのでは(?)

11s3031: 
二原子分子は振幅と同時に振動しているため, 本当の剛体回転子ではないので剛体回転子と仮定してスペクトルを求めるときとくらべてどのくらい後嵯峨あるのですか? M: 12s3034 参照

11s3041: 
剛体回転子の $ \hat{\cal{H}}$ を求めるときデカルト座標系を使ってもできるのですか? M: 12s3036 と同類か(?)

10s3008: 
動径方向の確率で n が増えると節が増えるのは なぜですか? M: 一次元の箱の中の粒子の問題の場合は, どうだったでしょうか?



Ryo MIYAMOTO, 2013-07-30