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Mathematics Undergraduate

一次関数応用です! 第4問の4がわかりません!解説お願いします🙇

2 d 1日)たかしさんとけんとさんは、学校から公園まで一直線の道をランニングすることにしまし 第 に。午前9時にたかしさんが先に学校を出発し、 その6分後にけんとさんも学校を出発しました。 たかしさんは,途中までは一定の速さでランニングし続けていましたが, ある地点からはランニング の,それまでの半分の速さで公園まで歩き続けました。けんとさんは, ランニングの途中に1回だ リトち止まって休憩し, 再び、休憩する前と同じ速さで公園までランニングし続けました。午前9時45 分に2人は同時に公園に到着しました。 14 トの図は,たかしさんが学校を出発してからx分後の, 2人の間の距離をymとして, xとyの関係 をグラフに表したものです。 あとの1~4の問いに答えなさい。 y (m) 096 98 23 13 20 23 45 x (分) 0 9 98 けんとさんは, 学校を出発してから公園に到着するまでに, 何分間ランニングをしていましたか。 学校から公園までの距離は何mですか。 3 けんとさんが休憩しているときのyをxの式で表しなさい。 2人の間の距離が1000mとなるときが全部で2回あります。2回目は1回目から何分後ですか。

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Physics Undergraduate

量子力学・ハイゼンベルクの交換相互作用についての問題です。 参考書を参考に(あ)〜(え)まで解いてみたのですが、考え方はあっていますか? また、(お)以降の解説をお願いします。ブロッホの定理やフーリエ変換はどのように効いてくるのでしょうか?

III. 以下の文章のあ き の枠内に当てはまる数式や記号を答えよ。 ヘ =1として,スピン角運動量1/2をもつ三つのスピンが,互いに相互作用している系を考え る。スピン演算子を$, S,, $, とすると,系のハミルトニアンは次のように与えられる。 自=-J(S, S+ S,. S。+ $。. S.), J>0. ここでも番目(;= 1,2,3) のスピンのz,9, z 方向成分をそれぞれ好,S, S とする。スピン演算 子の間には (S, SY] = iS}, [SF, SY] = 0などの交換関係が成り立つ、自) = E\d) を満たす。 固有エネルギーEとエネルギー固有状態|)を求めたい。 全スピン角運動量 Shot = $, + $2+S。を使うとハミルトニアンは次のように書き直すことが できる。 自= - + JC, 定数C= あ 'tot このことから基底状態のエネルギー固有値は 時の固有値は S= +1/2, -1/2 のニつであり,これらに相当する1スピン状態をそれぞれ↑。 ↓と記すと,3スピン状態は,|S{ S S3) = |M1),| t)などのように表すことができる。独 立な3スピン状態は全部で 具体的にエネルギー固有状態をあらわしてみよう。 まず基底状態のうちで Sto = St+ Sz + Sg が最大の状態は |S S; Sg) ちに書き下すことができる。 つぎにエネルギー固有状態のうちで Sie = 1/2 のものを求めたい,ハミルトニアンと交換可 能な演算子はハミルトニアンと同時固有状態をもつことを利用する.このような演算子の一つ にスピンをRIS; S; S) = |S; S; S;)のように巡回置換する演算子良がある。-iとなるこ とと,周期系におけるブロッホの定理やフーリエ変換を思い出すと,Rと St。と自の同時固有 状態は適切な定数A(複素数も含む)を用いて い である。 う 種類あり,規格直交基底をなす。にれらの線形結合の形で え のように直 三 る(「4)+A|)+ ^°| +t) V3 と表せることが分かる。Aの取り得る値をすべて列挙すると 底状態となるのは A- か 以上の結果からすでに二つ基底状態が得られた。残りの基底状態を列挙すると, お となる.このうちで,基 の場合である。 き と なる。

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