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物理 大学生・専門学校生・社会人

物性物理学の本を読んでいて、質問があります。 本では, 量子力学による1電子原子の電子状態の記述について 添付のように述べていて, (1.12)式までは良いのですが, 赤枠で囲ったところの式(1.13)の導出過程が知りたいです。 よろしくお願いいたします。

$1.2 1電子原子の電子状態 1 p° = 2me 2 a 1 V= 2m。 2m。(r+ r dr 原子においては,原子核を中心としてそのまわりの半径10-10m程度の領 の形となる。ここでAは次のような角度に関する微分演算子である。* 域を電子が運動している。原子の構造を理解するためには,この電子の振舞 1 sin 0 d0 1 を調べなくてはならない。まず最も単純な場合として,Ze の正電荷をもった A= - (sin 0 sin' 0 核のまわりを,1個の電子が運動している場合を考える。Z=1であればこ 1電子原子のハミルトニアンがこのように具体的に与えられた.このハミル れは水素原子そのものであり,Z =2であれば He* イオンということにな トニアンに対するシュレーディンガー方程式(1.9) は2階の微分方程式の形 る。 をしている。これを満たす解として波動関数T(r, 0, φ) が求まれば,1電 原子の質量のほとんどは核に集中しているので、そこを重心として座標の 子原子における電子の分布の様子がわかる。ところで,原子に属する電子の 原点にとってさしつかえなかろう。電子は -e の電荷をもち,核の正電荷 波動関数は,核から十分遠方(r→0)ではゼロに収束するはずである。こ Ze とクーロン相互作用をもつ。そのポテンシャルエネルギーは電子と核の のような境界条件の下で(1.9)式を考えると,電子のエネルギー固有値 E が 間の距離rに反比例し, 離散的な特定の値をとるときのみ解が存在する。これは量子力学系の顕著な Ze? V(r) = - 特徴である。 4TE0ア 最も低いエネルギー固有値を与える解は球対称で、次の形をしている。 である。* これは万有引力と同じ形をもつので,古典的に考えれば,地球が 17Z/2 ( exp(-) 太陽のまわりを回るように電子は核のまわりを楕円軌道を描いて回ると考え 『(r) = たくなる。しかしながら,このような極微の世界まで古典ニュートン力学が ただし,ここで そのまま成立するわけではない,電子の振舞を正しく理解することは,今世 4TEh An = mee? =0.529 A 紀初頭登場した量子力学をもってはじめて可能となった。量子力学によると, 電子の存在確率は波動関数 『(r)の絶対値の2乗に比例する。定常状態では 『(r)は次のシュレーディンガー方程式を満たすというのが量子力学の骨子 はボーア半径とよばれる。 である。 H V (r) = ET (r) ここで はハミルトニアンで,電子の運動エネルギーとポテンシャルエネ ルギーの和であり, 1 p°+ V(r) 2m。 H = の形をもつ。** 第2項のポテンシャル項は方向によらず,核からの距離のみ に依存するので,全体を極座標を用いて表した方が都合がよい。このとき, 第1項の運動エネルギーの部分は Eo = 8.8542 × 10-12 F/m は真空の誘電率。 m。は電子の質量,p= - iAVは運動量オペレータである。ただし,▽はナプラと読 み,直交座標系では 定,立,えを直交する単位ペクトルとして、V= -+ の形をもつ微分演算子である。カ = h= 6.626× 10-4JSはプランク定数。

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理 微分方程式に関する問題です 各問について解答に間違いがないか、又、解答の一部分からないところについてお伺いしたいです (1)解答におかしなところはないか ⑵解答におかしなところはないか/下線を引いた運動方程式の解法について ⑶解答におかしなところはないか/aと中央のた... 続きを読む

【問題1】 野球ボールの運動 野球においてホームランのボールの軌跡を考える。野球ボールの質量をm, ボールをバッ トでコンタクトした瞬間の地面からの高さ, 初速度,地面に対する角度をん,, %, 6,とす る。バッターボックスからフェンスまでの距離L, フェンスの高さをHとしたときに, ホー ムランとなるために初期条件が満たすべき条件を0,-v平面上に示せ。 ヒント:ボールの軌跡を表す微分方程式を求め,6,を与えた時にホームランとな るために必要な。を求める。6,をいくつか変えて, %-G,平面上に図示する。んに よって異なる様子も検討してみるとよい。LやHは具体的な数値を入れてもよい。 【問題2】 ロケットの運動 無重力空間をまっすぐに飛ぶロケットを考える。このロケットの燃料を除く質量はM, 燃料の質量はm(t) とする。このロケットは燃料を単位時間あたり同じ質量だけ使用するも のとし,1=0での燃料の質量をm,,燃料の消費率をμ [kg/s]とする(いずれも時刻さには 無関係な正の定数)。このロケットに搭載されているエンジンは, 燃料の消費により推進力 Fを得ることができる。μが定数であるため, Fも時刻には無関係な正の定数となる。出 発点を基準にしたロケットの位置をx(t) で表す。このロケットが, 時刻t%3D0から燃料を使 用して無重力空間を飛ぶとき,x(t) の微分方程式を誘導せよ。 【問題3】 懸垂線(カテナリー) 距離aだけ離れた 2 つの支点によって支持された長さ距離Lのケーブルの懸垂線につい て考える。ケーブルの断面積をA, 密度をp, 張力をT(x), たわみをy(x) とし, たわみ角を 0(x) とする。このとき, y(x)を求めるための微分方程式を誘導せよ。 また, aと中央の最大 たわみの関係について考察せよ。

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歴史 大学生・専門学校生・社会人

中学三年生のカリマンです。初質問です。 至急なのです。下に( )があります。そこに、上の①~⑩の俳句の解釈を穴埋めしなければなりません。しかし、国語の教諭はこれらの穴に対して、「間違っている」か「正解」かしか言及してくれないようです。ここの解釈はばっこりテストに... 続きを読む

B【名:尾崎、お 日本の代表的な(自由律俳句 )の俳人、 の大樹に(小鳥 き声を(、ほさなょうに)と抱え込んでいるようだ。 →春の訪れの( )が止まって鳴いている。大樹は鳴 )が感じられる生命力にあふ v次の俳句の表現技法、情景を考えて書こう。 れた俳句。 星野立子「Q咲いている(の不。つの黄色い美しい様子を見て )に咲いている感じが の噂りを こぼさじと抱く 大樹かな。 いると、いかにも(幸せう 伝わってくる。 Q菜の花が しあはせさうに 黄色して 細見綾子 )が鳴いている。山々にこだまして、 メ エ 」 (山をぼしいま )に鳴いているようだ。 杉田久女F@草木ばすべて( Jである。季節の生命感と 呼応するかのように、わが子の愛らしく( 山ホトトギス ほしいまま 9万緑の 中や吾子の歯 生え初むる 中村草田男 が生え始めつつある。 C ス ) ↑ )で色の対照をつくり鮮やか」 D芋の露 連山影を 正しうす さを表現。 「6朝、畑の芋の葉の上には(発 と目を向けると、周囲の連山がまるで居ずまいを正し ているかのように、くっきりと姿を現している。 店頭に積まれた(林 )が(マ生空 )に向かって あふれんばかりに並んでいる。 飯田蛇 )がある。ふ」 O星空へ 店より林檎 あふれをり 橋本多佳子 しいくたびも 雪の深さをお 尋ねけり ミ 8小春日や 石を噛み居る 赤靖蛤 村上鬼城| も(多の深さ さ)で起き上がれない自分は、何度も何度 )を家人に尋ねたことだ。 参) )が(石 )を噛むようにしがみついて うららかな小奉日科に、刻命を間近にした一 9分け入っても分け入っても青い山 いる° 進んでも進んでも果てしなく続, の奥深さ。→( )を解こうとひたすら歩く姿。 f心食べ物を頂こうというときに(入れもの )がない。 りがたく(両手 )で受け取ることだ。→感謝 0人れものがない両手で受ける一 (Tの taれる

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化学 大学生・専門学校生・社会人

12の答えの混成について、これであっていますか?

が単結合の2倍より小さいことに注意せよ。 これは二重結合の元部分の側面からの重なり がo部分の正面からの重なりほど有効でないためである。 例題1·3 点電子構造と線結合構造を書く 生体組織の防腐剤として広く用いられるホルムアルデヒド CH,Oは炭素-酸素二重結合 をもっている。 ホルムアルデヒドの点電子構造と線結合構造を書き,炭素原子軌道の混 を示せ、 解き方 水素は1本の, 炭素は4本の, 酸素は2本の共有結合をつくることはすでに んだ、試行錯誤と直感でこれらの原子を結び付ける。 解答 二つの水素と一つの酸素が炭素と結合する仕方はただ一つっしかない。 II HC-H H H 点電子構造 線結合構造 エチレンの炭素原子と同様,ホルムアルデヒドの炭素原子も二重結合をもち, sp? 週 である。 問題1·10 プロペン CH:CH=CH2 の線結合構造を書け. すべての炭素原子軌道の を示して、各結合角を予測せよ。 問題1·11 1,3-ブタジエンH:C=CH-CH=CH2の線結合構造を書け.すべての炭 子軌道の混成を示して, 各結合角を予測せよ。 問題1·12 右にアスピリン (アセチルサリチル 酸)の分子モデルを示す. アスピリン中のすべて の炭素原子軌道の混成の様子を示せ.また, どの 原子が非共有電子対をもつかも示せ (灰色: C, 赤: 0, アイボリー: H). アスピリ (アセチ サリチ 1.9 sp 混成軌道とアセチレンの構造 二つあるいは四つの電子を共有することにより単結合と二重結合をつくることが 他に,炭素は6個の電子を共有して三重結合をつくることができる、 アセチレン(ニ H-C=C-Hのような分子の三重結合を説明するには3番目の混成軌道, sp 混成事

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歴史 大学生・専門学校生・社会人

あなたならこのプリントをどう書きますか? 特に①と③が気になります! 良ければ今日中にお願いします!

日本史A小課題の「江戸時代末期(幕末)編」 HRNO_3722 名前月f杯及 ~英雄たちの選択~ 益らぐ茶手の世! 「陶国」か?「鎮国」か? くねらい> 江戸時代末期(幕末)に起こった出来事を学んだうえで、そのきっかけとなった幕府による開国政策が本当に 「正しかった」といえるかを主体的に考え、様々な事実やデータをもとに判断して自身の意見を表現できるか。 <活動の手順> 以下、あなたが「大老· 井伊直弼」の立場であったとして、, 自分であったらどのような選択をするかを、自由 に書いてください。書き写すだけでも終われますが、この課題では「独自性」を評価に盛り込みますので注意! 0まずは、来航当時の国内·国外の様子を知る必要があります。 当時の日本国内や世界ではどのようなことが 起こっているかを、 「国内情勢」 「海外情勢」にそれぞれメモ書きしましょう(複数書きだすと good) 「国内情勢」 中国が1840年から1842年にかけてイギリス た 「海外情勢」 2 0の内容を踏まえ、「開国」 「鎖国」のそれぞれを選択した場合の「メリット(起こりうる良い点)」と 「デメ リット(起こりうる悪い点)」を考え、それぞれ書き出しましょう。 <メリット> 「開国」 「鎖国」 <メリット> <デメリット> <デメリット> 3 02の内容を踏まえ、あなたが「大老·井伊直弼」であったとき、 「開国」 「鎖国」のどちらを選択しますか? 「選択」 私は「 を選択する 「理由」 の活動後、実際に調査をしてみての感想(実感したこと学んだことなど)を記載してください。 く感想>

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生物 大学生・専門学校生・社会人

教えてください

11. 次の文は、 線胞質基質内の貴人情報発現の様子をまとめたものである。 実際に起こる反応の 順序にしたがって並べ換え、その記号を記入せよ。 5) (ア) リボソームの大サブニットが結合、合成開始複合体が完成。 ースP部位とA部位 がある。 (イ) A部位がmRNA上のアミノ酸を指定しない終止コドンに到達すると放出因子 (タンパク質でできている) が結合、 そのため mRNA上から完成したポリペプチド鎖が離脱。この直後、最初のメチオニン (Met) は取り除かれる。 (ウ) Met を切り離された t RNAはP部位から離脱、リボソーム全体が1 コ ドン分3 ~ 側に移動。 (エ) ム部位に指定されたmR NA上のコドンに対応するアミノ酸を結合した tRNAが配置される。 P部位のMet は転移酸素のは たらきでt RNAから切り離されてA部位のアミノ酸にペプチ ド結合する (ペプチジル岐移) 。 (オ) 空自になったA部位にmRNAのコ ドンに対応するアミノ酸のアンチコドンを持つt RNA一AAが結合し、ベプチジル転 移を繰り返し、ポリペプチ ド鎖が伸長していく。 始コドン、AUGに結合。開始コドン、 (カ) リボソームの小サプニット と開始因子がmRNA上の開 AUGに対応したメチオニン (Met) を結合した t RNAが配置される。 SSR ヘーる 29剛を埋めよ。(10) mRNA上のリボソーム上には2つのコドンが配置できるスペ

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物理 大学生・専門学校生・社会人

考える力学という本の163ページ(9.27)の式変形がわかりません! この2ページにヒントがあると思うのですが... どなたかお願いします🤲

$9.2 ベクトルの回転 XXK。 ある軸のまわりに角速度 で回転している任意 の トル 4 の単位時間あた りの回転 4/d7 を の を用 いて表す式を求めよう. ペク トルは向きと大きさを与えれ ば決まるから, 回転の様子は。 4 の始点を電上にもって きて, 図9.4のように描くことができる. 時間A7 の間の 4の変化A4 は 図9.4から明らかなようだだ。のと4の 両方に垂直である. 0.3 條性系に対して回転している座標 以上で準備ができたので, 慣性系S に対し 回転しでいる座標系 S'(図9.5) から見た質 点の運動を考えよ う. ざ 系の原点 0' を回転較 上にとり, S系の原点O はどこにとってもょ いから, 0と一致するように選ぶ. 純粋に回 暫のみの場合を考え, S/系はS 系に対して角 速度@ で回転しでいるが, 並進運動はしてぃ 4A41」ゅ。 A414 (9.9) 8 JeO9時4のの > ないも5のとする. の の向きとS系やS*系の座 計 8 に (0 2 林間の向きは必ずしゃ一致している必要はない 9 ER 2 肉原還はとでに理由がない限り自由に選べるから, 図9.5ではぁと。坦 =4sim |6|Az ⑲) である. 4 は4のゅに垂直な成分を表す. したがって。ペベク トル積を用 れば, 向きも含めて 2軸を一致させて描いてある. ただし, 以下では, 座標軸の選び方によらず に成り立つ三股的な議論を行う座標系の相対的な並進運動はなく, かっ (8.4) において ro = 0 だから と表すことcs. 44々ox4A/ @ 2 9.13) ・ を 47 て除して4/ 0 の極限をとる と ある。 この場合には。 $ 8.3 で行ったようなベクトル記号のみによる議論は (OK 押力であるそこで, あらためて,「座標示による質点の運動の記述」 とは何 7 本 上2 @め であるかを考え もae 2 てみると, 系での運動の記六 0 @, 6 @ の運動は見えず(なぜならそれが座標の基準だから) 2 ゆりが<般のまわりに崩導訟ので回転している. < 半 "05 とその大き = 6c 6寺26 ⑲1め っー00のまめょ。 間 に 了9 も @.5) 尺の 員 ・g三ex 、 そ UE 了 の “バム=⑩0.のx,2.0) coo 語I20) K の記述 5 1 0, の運動は見えず (周) 8 DX 衣/二eeキリのる R as/5。 ORG3の(azの Ne 人 oe @.⑰ 質点の加速度・g ニ@y の とする記述 SS 誠林成分 の。 Gi Yoのがあらわに含まれる関係式 遇 人 r6x $9.3 條性系に対して回転している座標

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