全く手が付かないです。教えていただけると幸いです。

1. (1) プランク定数丸,真空中の光速c,ニュートン定数Gだけを組み合わせて,エネルギー,質量。 長さ,時間の次元を持つ定数を構成せよ.なおこれらはそれぞれ,「プランクエネルギー」, 「プランク質量」,「プランク長さ」,「ブランク時間」と呼ばれ,宇宙誕生の際や量子重力理 論を考える上で重要な役割を果たすパラメータであると信じられている。 (2) 上で求めた4つの定数の値を SI標準単位で求めよ、有効数字2ヶタで答えること。 注:解答自体はネット検索等で簡単に見つけられると思いますので,考え方や計算過程をきち んと示すこと、答のみ書いたレポートは評価しません。] 2.2017年2月に, NASA が地球から約39光年離れた恒星系「トラピスト1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった。地球からトラビスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の問 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラビスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラビスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間 (単位は yr (年))を求めよ。解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1) で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? 【(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか? 3.重力は他の3つの力に比べて極端に弱いにも関わらず,天体の運行などの宇宙規模の現象に対して は支配的な役割を果たす。その理由を考察し簡潔に述べよ。 4. 湯川秀樹の中間子論によると,相互作用の到達距離はその相互作用を媒介する素粒子の換算コンプ トン波長程度と見積もられる。この考え方を弱い力に適用してみた場合,弱い力の到達距離は どの程度と見積もられるか考察せよ。ただし、弱い力を媒介するボース粒子(ウィークボソン Wキ,z°) の質量は,W*が約 82GeV, z° が約93GEVであることが実験によって判明している 弱い力の到達距離は授業中に紹介しているので,きちんと計算を書くこと、] 2 「つまり,宇宙船の発着に伴う加速·減速や方向転換の加速度などはすべて無視します。 2粒子の換算コンプトン波長の定義は、mをその質量として、入=ー 媒介する光子は質量なので、換算コンプトン波長は無限大となる。ごれは電磁力が長距離力(到達距離 = 無限大)である ことを表している。同じ理由で重力は長距離力であるので、(未発見だが)重力子も零質量であると考えられている。しかし ながら,強い力を媒介するグルーオンも零質量であることがわかっているが、授業で述べたように強い力は短距離力であっ て、原子核の大きさくらいしか力が届かない。これがどうしてかは難しい話なので、きちんと知りたい人は,量子力学を学 んだ後、大学院で QCDを勉強して下さい。 (自然単位系では、A=)例えば,電磁力を

答えと計算過程が知りたいです。

物質波(de Broglie波) (1) 10 keV で加速された電子の波長 (2) 1.9 g, 320 m/s のライフル銃弾の波長 p ヒント: E- -mv と p=mv から E= 2 2m 不確定性(Ap,~h/Ax) (3)設問(1)について、mv の不確定性は、電子の位置を 約1A(原子サイズ)で決めるとき、どのくらいか。 その電子の mvlに対する割合はどのくらいか。 (4)設問(2)について、可視光の精度 (Ax = 10 m) で測定したら、mv の不確定性はどのくらいか。 その銃弾のmvに対する割合はどのくらいか。

求め方を教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

2. Cs-137の壊変図を示す。1MBq の137Csが一ー秒間に放出する光子数に近いのはどれか。 137CS 94.4% 137mBa 5.6% B Y|661.7 137Ba 1. 1.0x106 2. 3.7x 106 3. 1.0X105 4. 2.0x106 5. 1.5x105

(1.5)でどのような計算をしているのかよくわかりません、教えてください🙇‍♂️

6 CE のり の CO で, 真電荷と伝導電流によ て誘起きれた電荷 P4 2 の 5 物質定数を*く んだ場の基と してかきなおすこ とによっ す. 上にのべた なe和のし のとして解釈しなお ノアフトを次に 行ルよ 2・ ed ょず抽介谷< の存在によってで: 物体内に誘起さ れる分極電荷 0z を求めよ 2・ 2章の (の SSOK とく に場が時間的に変わらないときには (x) ニー grad の(%) (1.1) ェょうって生ずる真宅 、この %@②) を静電ポテンシィァルという2・ 点電荷 % に ャの角電坦は第 章 (3.2) にあるように っ ⑪⑭.2) gy) 三 -。。RP R 生還2放502fNSUNeiIE由か2さクトイ である・ KS る. すると 無限避放で 0 になる静電ボテア ンシァルは JA の=ィx。 3 よってあたえられる・ これが正しいことは, 1.3) を(1. 代入してかみれば る. 図1.1 の電気双極子が* 点につくる静電ポテンシィァ わか ルを求めよ 2・ 示デシシァルはスカラー量であるから Pu 6 1 1 = ( 3 。) .$④ 8 QP MO人2が)のョベクョトル を考えて, カーe5 を ーを保ちながから, *つ0 の極限をとる. すると 1 9 / 1 %) 三 ] 5仙 の) 4zeo 2 (で) Os 5G _ 生陽光思 図1.1 ) 4ze ) 微小な電気極子 記 の・grad 1 4zeo gr4do 一・ 2

教えてください。どちらか片方だけでもわかる方お願いします。

4 問題1 coshoニーーニー という置き換えを考える。 Vi-き (1) 回度ゃ= ctanhp を憩明しなさい。ローレンツ変換 (16) を上の置き換えを用いて書き換えな さい。 (2) パラメータ : カーctanh gi、パラメータus bo 王ctanhus というローレン ツ変換を続 行ったとする。これらの速度の合成昌を求めなさい、 光吉以下 加 さでのいかなる連度を合成して も光連を超えられない (us < c) ことを示しなさい、 必要であれば次の公式を用いてよい : cosh*aーsinh*a一1 tanha王sinho/cosho、. tanh(e+エニー(tanha+tanh8)/(1二tanhatanh8)

この4つの式のsinの方がどのように成り立つか教えてください。

p292-293にかけての式で、右辺の第3項はどのようにして出てくるんでしょうか？？ どなたか教えてください🙇‍♂️

第7章 電磁波とその放射 こ逆濾して弓をかまえるのである. wc@. 0のペクトル・ 0んもきたの (2.④ の激動 方程式の形は 2.3)のスカラー* ポテンシァルのそれとまった く同じであるから> 明らかにその解は 4の=滞 年ビーン の0 1 (人 で与えられる. (282め9)で。 負号のときは遅延ポテンシァルを, 時 すをとったときには多進ボテメンシァルを表わしている Ns ころで, ②.7, (2②.21) および(2.22) の電磁ポテンシァルは, (②. 5)のローレンツ条件をみたしているであろうか. このテスト にた合格してはじめて, 上に求めた電柄ボテンシァルが正しい電磁 場 Cr,の および Zr,の を与えるわけである. これを調べるため ょずはじめに ⑫.22) を ぁで微分しよう. このとき, ニテーァ|に 対して 2R/8ヶニー9A/8' の関係が成立することを利用すると, の ー am 2 売ほな(ァ z〒 2 なo 上4のCEL NARANOR =佑/we( 3な> (ほる) は09 2 パ 7 5 -大eZ た(y和ほる) 本 0 d8z/ 1 9z。(*/ 7エバ//) 8 の 4z ア 太 の 9の/ 292 こ ことをわれわれはつねに (2.23)

なぜ、CO＝8と分かるのですか？

物 理 商w 鏡面の形状が半径 8 cm の球面の一部からなる凹面鏡がある。図4のよう に, その光軸(主軸) と思面鏡の交点Oから 20 cm 離れた光軸上の位置に。 小さい物体を光軸と垂直に置く。この凹面氏によって生じる物体の像の種類 と点 Oから像までの距離の組合せとして最も適当なものを, 下の①ー⑥の うちから一つ選べ。ただし, 点Cは凹面鏡の球面の中心で,。 CO の中点が凹 面鏡の焦点F となる。また, 光軸に平行な光線は思面鏡での反射後。 焦点 Fを通s。| 4 ] 避O から像までの距離cm〕 人 5 8 2 5 8

回折格子についての質問です。 「入射光を単色光から白色光に変えた時、最も明るい明線と1次の明線は、それぞれどのように見えるか」 という問題で、1次の明線についての答えに「最も明るい明線側が紫、2次の明線側が赤の連続スペクトルとなる。」 とあったのですが、 1つの明暗... 続きを読む

回折格子についての質問なのですが、 「回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす方向に明線が見られた」 とあって、"入射方向と30°の角をなす方向"がよく分かりません。どのように考えて向きを特定すればいいのですか？？ それともこの事はあまり重要ではあ... 続きを読む