シュレーディンガー方程式の範囲です。 式を求める所までは分かったのですが、エネルギーの求め方が分かりません。 n＝5です。 解き方教えてください。

こで、彼にはk= (c) /hとなり、波数とエネルギーの関係が決まる。 一方、=0での波動関数に対 する境界条件から、 C1=0が決まり、 また、æ=bでの波動関数に対する境界条件から、nを正の整数 (n=1,2,3,...) としてkb (d) が与えられる。よって、エネルギーEの解は各nに対応したとびとび の値 En をとり、その値は20 = になる。 22 En = 2m62 n² (5) 今、この解を使って、 近似的に1,3,5,7,9デカペンタエンにおける電子の状態を求めてみよう。 この 近似のもとでは、エネルギーの低い準位から順に、量子数n=(e)の軌道まで電子がつまっている。 こ の分子が光を吸収して、量子数n=(e) の軌道の電子が励起し、 量子数がひとつ大きい軌道 (節は (f) 個) に遷移するときに必要となるエネルギーは、以下の式で与えられる。 5 22 = 2m62 Ent1 - En (9)+1) n = 5 2n (6) これより、吸収する光のエネルギーを計算しeVの単位で示すと、(h) eVである。ただし、んん/(2m)、 b=12.0Å、プランク定数ん=6.63 × 10-34 Js、電子の質量m=9.11 × 10-31 kg、1 eV= 1.60 × 10-19 書くこと。 Jとする。

物理の力学の問題について質問です。 過去問を解きたいのですが全く答えが分からないため、解いて頂けないでしょうか？

物理学 ⅡⅠ 期末試験 問題用紙も回収します。 選択式の問題は、正しい選択肢を記号で記すこと。 記述式の 問題は､解答だけではなく、 解答に至る考え方も書くこと。 ベクトルはそれとわかる よう書くこと. ① 質量mの質点の位置ベクトルを、運動方程式を Fとする｡ (1) 質点の原点のまわりの回転の運動方程式を導出せよ。 (2) 外力Fが中心力のとき、 角運動量が保存することを示せ。 (3) 質点が (x,y) 平面内を運動する場合、 原点のまわりの角運動量を極座標 (r, Φ) を用いて表せ。 2② 軽い針金でできた一辺lの立方体の枠がある。 1つの頂点に糸をつけ、隣接す 頂点P1, P2, P3 にそれぞれ質量 mi, m2, m3 のおもりをつけて吊り下げたとこ ろ、静止した。 重力加速度ベクトルをg とし、 OP = r. (i=1,2,3) とおく。 7₁ g↓ (1) 系の重心 (質量中心) Gの位置ベクトルrc をri を用いて表せ。 (2) 重力は重心Gに働くとしてよいことを示せ。 (3) 糸の張力の大きさを求めよ。 (4) 重心G と支点は鉛直線上に並ぶことを示せ。 (5) OP が回転軸のときの慣性モーメントI を求めよ。 (6) P1P が回転軸のときの慣性モーメントⅠ'を求め よ。 3 固定軸のまわりで回転する剛体を考える。 剛体の質量をM,重心GとOとの距離をん, 剛体 の軸Oのまわりの慣性モーメントをIとする。 図 のようにx,y,z軸を取り、 剛体の運動を偏角めで 表す。 重力加速度をg とする。 x P3 Ø R 2₂ G Mg P2 P1 (1) 回転の方程式として正しいものを選べ。 do (a) IapzMgh cos o (b) latMghsin o (c) IamMgh cos o (d) apzMgh sino (2) 運動は微小振動であるとする。 周期Tとして正しいものを選べ。 Mgh (a) 2 I I 9 (b) 2 Mgh 2ヶ (c) 21 (d) 2π√√ h 9 (3) 運動は微小振動であるとする。 初期条件として、角度だけ持ち上げて静か に離した。このときの重心の運動として正しいものを選べ。 但し以下では、 は微小振動の角振動数を表す。 (a) r(t) = hoo cos(ft), y(t) = h (c) π(t)=hdo sin (St), y(t)=h (e) x(t)=hdocos (ft), y(t)=hdo sin(St) (b) x(t)=h, y(t)=hdocos (nt) (d) π(t)=h, y(t) hdo sin (St) = (4) 前間の重心運動に対応した回転軸Oに働く抗力 R = Rzex + Ryey として正 しいものを選べ。 (a) R=-Mg, Ry=MhQdocos (t) (b) R=0, Ry=MhΩ2 do sin (nt) (c) R-Mg, Ry=0 (d) R=MhQ2 do cos (St), Ry=MhΩ do sin (Qt) (5) 安定に静止した状態で、 剛体に角速度ω を与えた。 この場合の力学的エネ ルギーEの値として正しいものを選べ。 但し位置エネルギーの基準点は0と する｡ (a) E = 0 (b) E=Mgh (c) E-Mgh (d) E ==Iw (e) E ==Iw+Mgh (f)=1/2Iug-Migh (6) 前問の初期条件の下で、 剛体が1回転するために必要な角速度wo の最小値と して正しいものを選べ。 (a) 0 (b) √20 (c) 2Ω (d) 4Ω (7) 回転軸の位置、 すなわちんの値を変化 させたときの慣性モーメントIの変化を 表すグラフとして正しいものを選べ。 -h A" (b) $+) (d) ・h

この問題の解き方を教えてください。

4 明雄さんと拓也さんは、図1のように,長方形の厚紙の両 端を折り立て 折り立てた部分にアルミニウムはくをはってレ ールをつくった。 そして、2つのレールの間に方位磁針を置き, 方位磁針の真上になるようにシャープペンシルのしんXをレー ルにのせた。この装置に, 手回し発電機のハンドルを時計回り に回して、電流を流した。 < 熊本 > (1) 図2は、図1の装置のしんXをのせた ところを真上から見たものである。 手回し発電機のハンドルを回している とき, 方位磁針の針が図3のように振れ たのは,電流のまわりに ① が発生し、 電流が ② (アaの向き イ bの向き) に流れていたためである。 ① にあてはまることばを書け。 また, ②にあてはまることばをア, イから選べ。 図2 手回し発電機 を回す前 しんX to レール N極 方位磁針 手回し発電機 14 64 レール 図3 しん× 方位磁針 手回し発電機を 回しているとき 針が振れ した向き ~N極 ① ( (2) 明雄さんが,図1の方位磁針をしんXの真上のできるだけ近くに手で持ち上げた状態で拓也 さんが手回し発電機のハンドルを時計回りに回して電流を流したとき, 方位磁針のN極がさす向 きはどうなるか｡ 次から選べ altb pos 161

蛍光ペンで引いたかける2のところがわからないです。 教えてください！！！

A B 図のように, 8a [m] だけ離れた点A,B 電気量 QQ [C] の点電荷を置いた。 ABの垂直二等分線上, ABの中点から 34 [m]の点Pにおける電場 EP の向きと |強さEP [N/C] を求めよ。 クーロンの法 の比例定数をk [N･m²/C2] とする。 解 正電荷,負電荷が点Pにつくる電場は それぞれA→P, P→Bの向きであり, AP = BP = 54 であるから, これらの電 場の強さは等しい。 この強さをそれぞれ Q E[N/C] とおくと,電場の式｢E =k-12」 A 4a (p.113 (4) 式) より Q kQ E = k (5a)² 25a² m 0.0 4a <PAB = 0 とすると, cos0= であるから図より 5a Ep = Ecos0×2 kQ 4a 8kQ = × ×2= 25a² 5a [N/C] 125a² 電場の向きは, A B である。 0.50m離れた2点A,B に点電荷を置く。A 点Aには4.5×10-°Cの正電荷を, 点B -0.50m- には 2.0×10-°C の正電荷を置くとき,線分AB上で電場の強さが( なる点やけど) A B A 図 11 電場の重ねあわせ E = + 頭 2 電場の重ねあわせ = A A 5a 4a 5a 3a 3a 4a E Poi E ------ 4a 電気 T ① カナ B

物理基礎です。 全問解答のみで大丈夫です！ よろしくお願いします🙇‍♂️🤲

物理基礎 図1のように、質量1.0kgの滑らかな滑車が天井からつり下げられている。 滑車にひもをかけて、両側にそれぞれ質量mA[kg]のおもり A, 質量mg [kg]の おもりBをつるした。ひもと滑車の間の摩擦はなく, ひもの質量は無視できる 1 ものとする。重力加速度の大きさをg[m/s?]として次の問1~問5に答えなさ い。 問 1.おもりAの質量mAとおもりBの質量mgがともに4.5kg のとき、お もりAとおもりBは静止した。このとき,おもりA側のひもの張力 Tai[N],おもりB側のひもの張力 Tei[N], ならびに天井が受ける力 F[N]を求めなさい。 問 2. おもりの質量を,mA> msに変えてひもにつるし, おもりAに手で上 向きのカ[N]を加えて支えた。このとき,おもりA側のひもの張力 Taa[N], おもりB側のひもの張力カ Tea[N]. ならびに天井が受ける力 Fa[N]を求めなさい。 問 3. 静かに手を離したところ, おもりAが下方に運動を始めた。おもりの加 速度の大きさをa[m/s°], ひもの張力をTA[N]. TB[N]として、 おもり A, おもりBの運動方程式を書きなさい。ただし, 天井は十分高く, おもりは 地面につかないものとする。 問 4. おもりの加速度の大きさ a[m/s°]を, 張力を含まない式で表しなさい。 問 5. おもりの質量がそれぞれ, ma= 5.0kg, ms=4.0kgのとき, おもりの 加速度の大きさ a[m/s°], おもりA側のひもの張力 Tas[N]. おもりB側 のひもの張力TB5[N], ならびに天井が受けるカ F:[N]を求めなさい。 ◆M5(603-40)

マーカーの部分がいまいちわかりません、教えてください🙇‍♂️

(2) 2状態系の状態間の転移 ここで(1)で与えた運動法則にもとづいて, 古典力学ではみられない量子力 学特有の現象である状態間の転移について説明しておこう. いまある体系,例 えば水素原子を考えて,その系のハミルトニアンを自(0)とする.はじめこの 系が白(0)のある固有状態にあり,そこに外部からの何らかの作用が加えられ ると,その系は他の固有状態に転移する. このとき,古典力学の場合には, 系 の初状態から終状態への転移の途中の過程を精細に追跡してゆくことができる が,量子力学の場合には, 重ね合わせの原理によってそのような追跡は不可能 であり, われわれの知りえるのは, それらの状態間の転移確率だけである.い ま,外部の作用をポテンシャル立で記述すると, これを含めた全系のハミル トニアンは自=自(0)+立で与えられる.そして,このハミルトニアン自で記 述される全系の状態ベクトル |(t)>の時間的変動は,運動方程式(5.2)によ って記述される. (5.4)では, I(は)>を自の固有状態で展開したが, ここで はH(0)の固有べクトル|n>を用いて 1p(t)>= EIn>a,(t) (5.14) n と展開する.その理由は, いまの目的が状態 ¢(t)>において, 系をH(0)の固 有状態| m>に発見する確率 |am (t)12を求めることにあるからである.(5.14)

2の問題教えてください。至急お願いします！

以下の問題1から 3 に解答せよ. ただし, 特に指示がない限り, 電荷や導体などは真空中 に置かれているものとする. なお, 問題中にない定数や変数は自分で定義して (たとえば, 「ぽば ね定数をなとする」など) 用いてもよいが, 問題文中の定数や変数で解答できる場合ほその限 「 りではない. なお, 計算問題では, 計算結果だけでなく, どのような式を用いたか, とか』』 | のような積分の範胃をとるのか, などの簡単な説明を加えよ. 1. (8) 電荷 O が半径 。 の球の内部に均一に分布している, この電荷がつく る電界の強さ を, 球の中心からの距離7 の関数として求め,球の内と外について分けて答えよ. また, 球の中心からの距離ヶ を横軸にして, 電界の強さをグラフに表せ. (b) 電荷0が半径。 の球面上 (球殻という) に均一に分布している場合に, 電荷が作る 電界の強さを, 球殻の内と外に分けて答えよ. 2. 十分に厚く, 広い由体の表面の近く に正の点電荷が置かれている. 点電荷からの電気力 線と, 誘導される電荷の概略を図で示し, そのようになる理由を 50 文字程度で述べよ, なお, 理由は定性的でよい (定性的な説明 : 具体的な値についてまでは言及せず, 犬小 や方向, 向き程度で説明をすること. たとえば, 電界がいくらになると言わずに, 電界 がどこどこで強くなるなど) * 正の点電荷 導体 | 3.図のように細く無限に長い導線に電流 7 が流れている、 導線から, 離れた位置に巡の | 8 ロ ヒビ へ 編 @ を⑳) 153

F^μγがマーカーで引いたところのようになるというのがよくわかりません どなたか教えてください🙇‍♂️

て<運動方程式 15.4 電場と磁場の統一: フ ー ゲグジージツアル 前項では3次元空間で定義されたマッ クスウェル応 へ拡張することで電磁場のエネルキ\ー . 運動量テン が ここでは電磁場の4元ポテンシャル(4) カテンソルを4炊元時補 レル/縛 を導入したのだ (@/c 4)T から直接的に を定式化する. これによって, 度力は電場と克場統一した4 次元時で しい形式に整理される. まず (4) の微分?2) によって誘導されるぅ 階の反対称 レウォンシクルレ ルーの4リー 4。 (1.91) を定義する. これを電磁場のテンソル (electromagnetic elq tensor) あるいは ファラデーテンツル (Faraday tensor) という. 電磁場の定義式 (1.38)-(1.39), すなわち玉ニ ー(Vの上の4), ーV x 4 を用いて成分を書き下すと 0 1/c >/c 5/c 六際の)半ー証2 ーpg5/c 3 0 。ぢ: ー85/@ 王の二流 0 (gp)ー (1.92) 逆に言うと, 3 次元ベクトル戸と万はファラデーテンソル 瓦, の六つの成分 を取り出して書いたものだと「定義] することができる. ファラデーテンツソルを反変成分で表現すると, ツーのパージイ =謙交Eg7 0 一品/c 一玉/c fs/c 章GE | no 太5/c 3 0 ームBュ 5/c -9> 0 】 (1.25)-(1.26) を用いて計算すると, に 隔の (1.94) 逆たに言う と。 (1.94) がマックスウェルの方程式の後半2 式 (1.25)-(1.26) に相当 する式だと考えることができる 0) 2.3 館で定義する外微分である

以下二つの力学、運動方程式についての問題、もしできる方がいましたら、教えていただければ助かります。

1 ) 糸巻の落下運動について考える。半径 R、 質量Mの和ネ巻 (円盤) に糸を巻き付け、 の 端を固定して円盤を落下させた。 座林系を図示によ うに設定する。 1 ) 糸巻に働く力は : 2) 円盤重心移動 (y) の運動方程式を求めよ。 3) 円盤の重心周りの慣性モーメントを求めよ。 4) 円盤の重心に対する回転 (6) の運動方程式を求めよ。 5) 9(⑯⑩とy⑩の関係 :