Grade

Type of questions

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。

Waiting Answers: 1
Biology Senior High

(2)を教えてください

を行う作業が進められた。最初に解読が終了した22番染色体は, 半数体当たり から構成されているものとして、 計算せよ。 舗述 口情の(1) 年に「解析計画」がし, ごとに 所能を行う作業が進められた。最初に解読が終了1した22番染色体は、半数体当たり ー3,000万塩基対に及んでいた。そこには少なくとも545個の遺伝子の存在が推定 でれ,また, 20 数種類の疾患の原因と考えられる遺伝子が確認された。さらに,複 数のヒトに由来する 22 番染色体の塩基配列情報を比較すると,全長にわたって、1 塩基が置き換わるタイプの塩基配列の多型が合計11.118か所あることがわかった。 2001年の2月には, それまで約10万個と推定されていたヒトの遺伝子数が、 ショウ ジョウバエの遺伝子数の2倍強でしかないことが判明した。 (1) 下線部に関連して, 1塩基多型を解析することは、今後の医療にとって有用であ ると考えられる。どのような理由で医療などに役立つと考えられるか,記述せよ。 (2) 22 番染色体の遺伝子数に関する記述をもとに,すべての染色体がほぼ同様な遺 伝子分布をしていると仮定して, ヒトのゲノム中に含まれる遺伝子数を算定した。 次の1~5から最も近い遺伝子数を選べ。なお,ヒトの体細胞(2倍体)の DNA がおよそ7.0×10°個の塩基対をもつとする。 ① 1万 2 2万 4万 6万 8万 (九州大) 遺伝子のはたらき 三みし

Waiting for Answers Answers: 0