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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。

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地理 中学生

こういった問題を早く解く方法を教えてください!

4次のグラフ2は、地図中に示したブラジルの, 1965年と2018年における輸出総額に占める輸出 商品の割合(上位5品目)を示したものです。 また、表は, 2018年におけるさとうきびとコーヒー豆 の世界の生産量と世界の生産量に占める国別生産量の割合(上位3か国)を示したものです。 グラフと表について説明した文として下線部が正しいものを,下のア~オの中からすべて選 び、その記号を書きなさい。 (3点) グラフ 2 糖 3.6% その他 35.7% 1965年 総額 16億ドル 木材 3.9% 綿花 コーヒー豆 44.3% 鉄鉱石 6.0% 6.5% 2018年 大豆 13.8% 総額 その他 2399億ドル 53.6% -2- 原油 10.5% 鉄鉱石 8.4% 肉類 6.0% 表 世界の生産量 ブラジル インド 中国 機械類 7.7% さとうきび 190703万 39.2% 19.8% 5.7% コーヒー豆 世界の生産量 ブラジル 1030万 34.5% ベトナム 15.7% インドネシア 7.0% (世界国勢図会 2020/21 年版などから作成) アブラジルは、かつてコーヒー豆の輸出に依存したモノカルチャー経済の国で、1965年におけ るブラジルのコーヒー豆は輸出総額の40%以上を占めている。 イ ブラジルでは、大規模な機械化により大豆などの輸出作物が栽培されるようになり, 2018 年におけるブラジルの大豆の輸出額は、機械類の輸出額の2倍以上である。 ウブラジルでは,鉱産資源の開発が進められ, 2018年におけるブラジルの鉄鉱石の輸出額は, 1965年の鉄鉱石の輸出額の100倍以上である。 エブラジルは, さとうきびを原料とするバイオ燃料の生産を拡大させており, 2018年におけ るブラジルのさとうきびの生産量は 5億 t を超えて オブラジルは、世界一のコーヒー豆の産地であり, 2018年におけるブラジルのコーヒー豆の 生産量は、ベトナムとインドネシアの生産量の合計の2倍以上である。

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現代文 高校生

下に問題文と本文を載せてます。 正解はイらしいのですが、私にはそれがよく分からなかったので解説をお願いします!

問7 本文の内容に合致するものを次のア~エから一つ選び、記号で答えよ。 それぞれのニッチ内で生きるチョウは相互関係から孤立している。 * 食う・食われるの関係は生物のニッチを破壊するものである。 ウ エ 生物間の関係のうち、相互依存関係が最も動的平衡に強く関わる。 生物多様性が失われると、地球の動的平衡の強さも失われる。 裏面に問題し」 次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。 字数制限のある問題はすべて句読点も「」も一字とする。」 私は生物学者として 「生命とは何か」という問題をずっと考えてきました。 遺伝子や細胞などミクロなレベルで研究 を進めてきましたが、基本のモチーフはこの問いかけでした。そして、二一世紀のいま、生命とは何か、とあらためて 問い直されたとしたら、それは、 「動的平衡である」と答えたいと考えるようになりました。 ある日野 生命は絶え間なく動きながらバランスをとっています。動きとは、生命内部の分解と合成、摂取と排出の流れです。 これによって生命はいつも要素がュウシンされつつ、関係性が維持されています。ちょうどジグソーパズルの全体 の絵柄は変えず、(i) ピースを少しずつ入れ替えるように。これが②動的平衡です。 生命が動的平衡であるがゆ えに、生命は環境に対して適応的で、()、変化に対してdジュウナンでいられるのです。 動的平衡は生命の内 部だけでなく、生命の外部、生命と生命の関係性についてもいえます。(Ⅲ)、地球環境全体もまた動的平衡なの です。二重 地球上の生命はちょうど優秀なサッカーチームのように、物質・エネルギー・情報を絶えずパスし合っています。 (W)植物は、他の生物が食物からエネルギーを取り出すときに呼吸中に排出する二酸化炭素を、太陽エネルギー を使って酸素と有機物に戻してくれます。 それを他の生物が受け取って活動し、そこからまた③パスが繰り出されます。 その循環が滞りなく流れている状態が、地球環境にとって健康な状態といえます。パスを出すプレーヤーがいろいろ なところにたくさんいて、パスの織りなす編み目が複雑であるほど、その循環、すなわち地球環境の動的平衡は強靭な ものになります。 生物多様性が大切な理由はそこにあるのです。 生物多様性とは単に生物がたくさんいればよいという ことではなく、 ⑨ プレーヤーとしての相互関係が重要だということです。 地球上の生物には、すべて 「持ち場」があります。 私は子どもの頃、昆虫少年でいつも蝶を育てていました。アゲハ チョウは柑橘系、キアゲハはニンジン、ジャコウアゲハはウマノスズクサと、蝶の幼虫の食べる草は決まっています。 地球上の資源は有限なので、生物はみな自分の持ち場を決めて棲み分けを行い、無益な争いを避けているからです。 生 命誕生以来三八億年のあいだに、せめぎ合いながら選んだ持ち場をみんなが守ることで、地球の循環を滞りなくし、動 的平衡を支えているのです。 この持ち場のことをニッチと呼びます。ニッチ市場のように「隙間」といった語感で使われていますが、もとも とは生物学用語で、ある種が生態系の中で分担している固有の生息環境のことを指します。 ネスト(巣)という言葉は ニッチを語源としています。 生物はニッチ間で、物質・エネルギー・情報のパスを繰り返しています。 それは、あると きは食う食われるの緊張関係であり、また別のときは、呼気中の二酸化炭素を炭水化物に還元し、排泄物を浄化して くれる相互依存関係でもあります。 つまり、すべての生物は、地球の循環のダイナミクス、すなわち動的平衡を支える プレーヤーといえます。プレーヤーが急に消滅することは、その平衡を脆弱にし、乱すことを意味します。 生物はニッ チ間で、 物質・エネルギー・情報のパスを繰り返しています。それは、あるときは食う・食われるの緊張関係であり、 また別のときは、呼気中の二酸化炭素を炭水化物に還元し、排泄物を浄化してくれる相互依存関係でもあります。つま り、すべての生物は、地球の循環のダイナミクス、すなわち動的平衡を支えるプレーヤーといえます。 プレーヤーが急 に消滅することは、その平衡を脆弱にし、乱すことを意味します。 蚊やゴキブリのような「⑤害虫」は人間が都市生活をする上で勝手にそう名づけているものです。彼らは人間がこの 世界に現れる以前から地球上に生息していた先住者です。 そして、捕食者や分解者、あるいは他の生物のエサとして、 目立たないながら何らかの役割=ニッチを地球環境の中で分担していたはずなのです。 地球の動的平衡を支えていたの です。 生態系の中でそれぞれでニッチを守るプレーヤーの退場がこのまま急速に続けば、⑥地球の動的平衡は積み木崩 しのようなカタストロフィーに至る可能性があります。 問1 二重傍線部a~eのカタカナを漢字に直し、漢字はその読みをひらがなで記せ。

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