学年

教科

質問の種類

物理 大学生・専門学校生・社会人

量子力学の問題です。 わかる方おられませんか

2. 外部磁場中の荷電粒子の量子力学、 Landau 準位 ベクトルポテンシャル A(t,x)、 スカラーポテ ンシャル (t,x) がある3次元空間の中を質量m、 電荷eをもつ荷電粒子の運動を考える。 その運動量 をp、 位置座標をェとすると、 荷電粒子を記述するハミルトニアンは以下で与えられる。 1 H(t, z,p) = -(p- eA(t, x))² + eo(t, x) 2m (1) (1) この荷電粒子を表す波動関数を重(t,x) としたとき、 確率密度と確率の流れの密度は、ベクトルポ テンシャルがない (演習問題No.1の) 場合に対し微分∇を 「共変微分」Dに置き換えることで 得られることが知られている。 p:=²=v*v, J:= {*D-(D)*} ここで、 2m D:= V-ie A, +∇ ・J=0が成立することを示せ。 とおいた。このとき、連続の方程式 (2) 電場E = -Vo-b と磁場 B = ∇×4が次の(ゲージ) 変換で不変であることを示せ。 at 以下電場はなく、静磁場のみがある場合を考え、磁場が向いている方向を軸とする: B = (0,0,B) Əx AA'′=A_∇入, 中→d=6+ at ここで、 入 = \(t,x) は任意のスカラー場である。 さらに荷電粒子の波動関数も同時に →=e-ie (5) と変換させた場合、 Schrodinger 方程式場=H(t,x, l∇)が変換した場に対しても同様に成 立することを示せ。 A = (0, Bx, 0) にとって、とzに依存しない波動関数 (x,y) を調べる。 (2) このとき、トの取りうる範囲を求めよ。 (3) この背景の下で縦と横の長さがLz, Ly の長方形状の十分薄い平板を0に {(x,y)|0 ≤x≤LT, 0≤y≤Ly} (7) のように置き、この平板内に束縛される荷電粒子の運動を調べる。 このとき、以下のように、ベクト ルポテンシャルを Landau ゲージ (8) (4) このことを、Schrodinger 方程式がゲージ変換のもとで共変性をもつor 共変的である、などという。 同じ量子数をもつ状態がなす部分ベクトル空間の次元のことをその状態の縮退度と呼ぶ。 (6) (3) 波動関数 (x,y)=(x)eikyのように変数分離して荷電粒子に対する時間に依存しない Schrodinger 方程式を解き、 固有関数とエネルギー固有値を全て求めよ。 ただし、演習のプリントで与えられ た特殊関数は説明なしに用いて良いものとし、 規格化も行わなくて良い。 (4) 波動関数 (x,y) は方向に周期境界条件を満たすとする。 v(x, y) = v(x,y + Ly) (5) 基底状態に対しょ軸の位置演算子の期待値 (z) をe, B,kを用いて表わせ。 また、 位置演算子の期 待値が平板内に存在する条件から、 基底状態の縮退度を求めよ。

未解決 回答数: 1
数学 大学生・専門学校生・社会人

大学 幾何学 専門の方からすると基本問題と伺ったのですが、私が文系大学生ということもあり、何も解答を出せません。 解答を出していただけますと幸いです。 3題のうち1題だけでもとても嬉しいです。 よろしくお願いいたします。

1. S2 = {(x,y,z) ∈ R3 | x2 + 42 + 22 = 1} を単位球面とし, R3 のry平面を自然に R2 と同一 視する: {(x, y,0) | (x, y) = R²} ↔ R², (x, y,0) ↔ (x, y). “北極” (0,0,1) 以外の各点 p∈ S2 に対し, p と (0,0,1) を結ぶ直線と xy平面との交点を n(p) とすることで 写像 ゆN: S2\{(0,0,1)} → R2 が定まる. これを北極からの立体射影とよぶ.同様に,p∈ S2\{(0,0,-1)} と “南極” (0,0,-1) を結ぶ直線を考えることで, 南極からの立体射影 $s: S2 \{(0,0,-1)} → R? ができる.これらにより与えられる球面の二つの“地図”(局所座標)の間の変換 son²を 考えよう.この座標変換の定義域 (すなわち ♀N の行き先の R2 の中の適当な開集合) 上の 座標軸に平行な直線たち Lk={(x,k)|n∈R}, L'k={(k,y)|y∈R}(k= -2,-1,0,1,2) (下の図を参照) を pson でうつしてできる曲線の絵を描け. L2 L1 Lo L_1 L-2 I'_2I'_L' LL'2 son の式を計算して求めても、 作図によって求めても良い. 答えだけではなく, 理由も (読み手が理解できるように) 説明すること.

未解決 回答数: 1
生物 大学生・専門学校生・社会人

これわかる方いませんか!?農業系の問題です。

小テスト 問1 工芸作物の栽培と調製・品質に関する記述として最も妥当なのはどれか。 1. チャの栽培において, 防霜ファンは, 寒冬期に上空数mの空気を下方に送り込むことによっ て, 茶樹を低温に順応させて急速な凍結を防ぎ, 新芽の萌芽や伸長への被害を低減するために設 置・利用される。 2. イグサの栽培における先刈りは,我が国では5月中旬頃に, 茎の伸長を抑えることによって 早期の倒伏や先枯れを防止し, 着花茎を多くするために行われる。 また, 泥染めは、収穫後に茎 全体をゆっくり乾燥させて, イグサ特有の臭いを除くために行われる。 3. コーヒーは,ツバキ科の常緑樹である。 生産量はアラビカ種が最も多く、次いでロブスタ種 (カネフォラ種)で, リベリカ種は少ない。 アラビカ種は, ロブスタ種よりも耐暑性や耐病性に優 れるが, 苦味や渋みは強い。 ブラジルなどでは, アラビカ種のほとんどが, 水洗式で調製される。 4. サトウキビは, 一般に, 種子ではなく栄養器官で繁殖させて栽培される。 茎を2節程度含む ように切断した種茎を苗として植え付けると, その節間が伸長を再開し、 茎となる。 伸長した茎 の根帯からは, 板根が伸長して根系を形成する。 5. キャッサバは,一般に, 成熟した幹を20~30cmに切り, 地中に挿すか浅く埋め込み, 肥大 した塊根を収穫する。 青酸配糖体の含量が多い苦味種と少ない甘味種がある。 苦味種の方が多収 であり、デンプン生産に適している。 問2 チャに関する記述として最も妥当なのはどれか。 1. チャは, ツツジ科に属する常緑樹で、 原産地は中国西南部とインド東北部といわれており, 我 が国には江戸時代に伝来した。 また、葉が小さいアッサム種と葉の大きい中国種に大別される。 2. チャは,自家和合性であり, 一般に種子繁殖で増殖し, 高さ60cm 程度に仕立てて新芽の葉 を摘採して利用する。 葉は光合成器官であり, 樹勢維持のため収穫は年2回までに限定される。 3. 飲用としての茶は、緑茶, 紅茶, ウーロン茶に大別され、 不発酵茶が緑茶, 半発酵茶が紅茶, 発酵茶がウーロン茶である。 緑茶は収穫後の加工方法の違いで玉露, せん茶 てん茶等に分けら れる。 4. 我が国の茶の生産量は, ペットボトル入り飲料が需要を牽引し, 平成20年以降、一貫して増 加している。 平成27年の栽培面積では上位3県である静岡県, 佐賀県, 埼玉県の合計で全国面 積の5割程度である。 5. 茶葉にはアミノ酸, タンニン (カテキン), カフェインなどが含まれている。 アミノ酸はうま味 成分であり, タンニン (カテキン) には抗酸化作用があるとされている。

回答募集中 回答数: 0
化学 大学生・専門学校生・社会人

この問題のマーカーより上は理解できたのですがマーカーから下がなぜそのような式になるのかわかりません。教えててください🙇‍♀️

1 水銀柱 に相当 と表し D じ # 62 (1) 6.5×10 Pa (2) ①1.4×10-mol ② 1.5×102mol ※① 解説 (1) メタン (分子量16), 空気 (平均分子量 28.8) はそれぞれ 0.32 16 =0.020 (mol), 空気: -=0.40(mol) 空気の体積比はO220%, N2 80%であるから, O2 は 0.080mol, N2 は 0.32molo CH + 2O2 → 0.080 -0.040 0.040 11.52 28.8 CO2 + 2H2O 0 0 +0.020 +0.040 0.020 燃焼前 0.020 変化量 0.020 燃焼後 0 気体の総物質量は 0.040+0.020 +0.040+0.32=0.42(mol) pV=nRT より, px ( 2.00+30.0) = 0.42×8.31×10°× ( 327+273) 2.00 30.0 67+273 17+273 p = 6.5×10^(Pa) (2) H2O 以外の気体は変化しないので, H2O0.040mol についてのみ考 える。 AとB内の H2O の分圧 PH2O は等しく, A内とB内の H2O *24 (気体) の物質量をそれぞれ na, NB (mol) とすると, 物質量の比は次 のようになる。 : N2 0.32 (mol) 0 (mol) 0.040 0.32 (mol) ≒1.5×10 (mol) na: NB= =29:510 (i) A内とB内ともにH2Oがすべて気体として存在すると仮定する と A内の H2Oの分圧 DA は, pax 2.00=0.040x 24 px = 3.04×103 (Pa) B内の H2O の分圧も同じ圧力になるが, 17℃の飽和水蒸気圧 29 29+510 - ×8.31 ×103 × ( 67+273 ) (1.94×10 Pa) を超えるので, 仮定は矛盾している。 B内では液 体の水が存在する。 (ii) A内はすべて気体, B内は気液平衡の状態と仮定すると, B内は 17℃の飽和水蒸気圧で, A内のH2Oの分圧も同じ蒸気圧である。 67℃の飽和水蒸気圧 (2.70×10' Pa) を超えないので, A内はすべ て気体で存在する。 仮定は正しい。 1.94×10²×2.00=nx 8.31×103 × ( 67 +273) na=1.37…×10㎡≒1.4×10-3 (mol) 1510 nB = 1.37×10-3× -=2.40...×102 (mol) 29 液体として存在する水の物質量 n は , n=0.040-na-nB=0.040-1.37×10--2.40×10-2 空気は O2 (分子 (分子量28) が 20 の混合気体で. 分子量 (平均分 32x 20 100 =28.8 n= ・+28× A内とB内に不 ついて DV=nRT RT 気体の物質量 し, Tに反比

回答募集中 回答数: 0