量子力学、有限井戸型ポテンシャルの問題です。 (5)がわかりません。V_＊=π^2hbar^2/8ma^2と求めました。

以下の問I、II に答えよ。ただし、プランク定数を 2mで割った定数をんとする。 I.1次元のポテンシャル中の質量mの粒子を量子カ学的に取り扱う。粒子の座標をとし、ポテ ンシャルをV(z)とする。aと %を正の定数として、図1のように| >«の領域でV(z)= % で|<』の領域でV(z) = 0のとき、V%の値を小さくしていったところ、V%<V,のときに東 縛状態が一つだけになった。 (1) 図2のようにV% が無限大のとき、すなわち ||>aの領域でV(z) が無限大で || Saの領 域でV(a) = 0のとき、基底状態のエネルギーおよび第1励起状態のエネルギーを求めよ。 (2) 図1のポテンシャルでV%> V,のとき、基底状態の波動関数および第1励起状態の波動関 数の概形を描け。 (3) 図1のポテンシャルでV%> V。のときを考え、基底状態のエネルギーと第1励起状態のエ ネルギーをそれぞれ Eo, E, とする。このポテンシャルを、図3のように、a<0の領域で はV(z) が無限大となるように変更する。変更後の系の基底状態のエネルギー Eを Eと EEのうちの必要なものを用いて表せ。 (4) V,を求めよ。 (5) 図4のように、|2| < 3a の領域および ||> 5a の領域でV(z) = V./2で3a< ||| < 5aの領 域でV(z) = 0のとき、束縛状態の数を答えよ。厳密に導出する必要はないが、根拠を簡 潔に記すこと。またすべての束縛状態の波動関数の概形をエネルギーが小さい順に描け。 V(2) V(2) V% * E ーa 0 a ーa 0 a 図1 図2 V(2) V(x) Vo Iv./2 0 a ー5a -3a 0 3a 5a 図3 図4

(3.4.19)の表し方がわかりません。どなたか教えてください🙇‍♂️

は pn = 0 になる。この拘束条件は2次拘果染件し, ジュ方程式のもとで定常であるべしという要請から導かれる2次拘束条件である(第 7章参照)。 例題3.5. 電磁場 ゲージ理論として古くから知られている有名なものは,マクスウエルの電磁気理 論である。ラグランジュ関数(密度)は 1(0A」 L 2 0A, (3.4.18) =(3, Au- OuA)?, (μ, v=0~3) ニ 2(0g このLは変換 A→ Au + Oue(2) に対して不変である。e(z) は時間·空間座標 z の 任意関数である。 A』の時間微分 Au= O0A』でLを微分すると, 共役運動量 Tμ は OL = O0A』 - Op Ao (3.4.19) Tu= ニ BA。 となる。すると TO = 0 であるから,これが1次拘束条件 *D= To = 0 (3.4.20) である。

3枚目の(1.2.7)や(1.2.8)はどのように出てくるのでしょうか？

ホロノーム系と非ホロノーム系 拘束条件は一般に微分形で与えられる。 力学変数をa' (i=1~N) とすると, 拘束 条件は次のように表される: W。= Qai(z, t)de'+ ba(2,t)dt =D 0, (a=1~b) ここでaは拘束条件の番号を表す添字で, kは拘束条件の数である。aai と bail と時間tの関数で, aai(z,t) は aai(2', 2?, … … aN,t) の略記である. また同一項 で上付き添字と下付添字の現れる場合はその添字について和を取るものとする (和) 号とを省略).したがって, 上式ではiについて1から Nまでの和を取る。 Weのうちで独立でないものは落とし, Waはすべて独立とする.これら w。のうち で積分可能なものがあれば, その拘束条件を積分形で表す方が便利なことが多いそ こで,積分可能なものは積分し 9u(z,t) = Cu, (μ=1~m) と表そう.Cu は積分定数であり, m は積分可能な拘束条件の数である。積分可能で ない残りの拘束条件は W。 = aoi(x,t)de" + b。(x,t)dt' = 0 (0=1~k-m) となる。この場合, 力学系の拘束条件は (1.2.2) と (1.2.3) で与えられることになり, 自由度は N-kである. 3次元空間の中の n質点系の場合は,当然 3n-kとなる。 すべての拘束条件 (1.2.1) がすべて積分可能な場合,つまりk=mのとき, この糸 をホロノーム系 (holonomic system) といい, 積分不可能な拘束条件のある場合を非 ホロノーム系という。 ホロノーム系の簡単な例は, 1質点が2次元曲面上に束縛されている場合である。 例題1.1. 曲面上の運動 曲面への法線成分を n; とすると, 質点の運動は法線に垂直であるから, 拘束条件は w= n;da° = 0

物質微分（ラグランジュ微分）についてわかりやすく教えてください

これの解き方を教えてください。

1が⑤で2が③ですがなぜこれが成り立つのか分かりません 教えてください

了 軸上を運動する物体がある。 この物体の時刻(における座標を z(0) とし、またテ 方向の連度を e(0 と する。この物体の ァ 方向の加連度が、c(0) = 1 +e(() と表されることが分かっている。ただし、! およびっ は正の定数である。 この物体は、時刻+= 0において、r(0) = zo にあり、遂止していた。 以下の間に答えよ。 1 の物体の時刻# における 方向の加度 () を求めるための積分は MaBal と生えられる。 @O ce ⑧8 2⑧?Y⑨ 65@⑨cの<@ zo@⑨ w

iSpartanでフェノールの軌道エネルギーを計算したのですが、この画像にあるHOMO, LUMO,その他の時の赤と青は何を表しているのですか？ 軌道が何かはわかりますが、これが軌道と言われてもよくわかりませんでした。

Lumo HONO (03 2 3 ) 4BJaua rearqdo

この3題おねがいします！ 特に、28！ 29.30は一応は解けました。

d) 点 Z における気体中の成分 B のモル数はい くらになるか。 28) 理想気体 1.00 molを27.0 ?C を保ちながら1.00 m3 から 2.00 m3まで可逆的に膨張させた。この 系の仕事で移動したエネルギーを求めよ。 5ゅ 定圧条件下、 2.00 mol の物質A を200Kから 600Kまで加熱した。Aのエントロピー変化(A⑳ を求めよ。なお、A の定圧モル熱容量は 75.0JK- 1mol!とする。 30) 理想気体 2.00molを27.0 C を保ちなが ら 2.00 bar から 6.00 bar まで可逆的に圧縮 した。系で 生じたギプズエネルギー変化Aで を求めよ。 227

(2)の解説の意味がわかりません。 (特に70xのところ) 教えてください！

、右弾性力@ は のつる巻きばねの一端に質量1.0 kg のおもりをつけ, お な台上にのせ, ばねの他端を静かに引 き上げる。 重力 シー さを 9.8m/s* とする。 Aa (1) ばねの伸びが5.0Em のとき, 台がおもりを支えでいる力の大きき (N) を求めよ。 パー < メ (おも り が台から散れるときのばねの伸び | N 共 1