stdyphy の回答履歴

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  • 針金の曲がる癖が起こる理由と不確定性原理

    金属の針金を丸く巻いておくと癖がついてなかなかまっすぐにならないですが、各金属原子にある電子軌道は均一ではないかと思います。曲がっている部分とまっすぐな部分の原子の電子軌道は違わないのでしょうか。ひょっとして不確定性原理と関係はないでしょうか。

  • 放射線はなぜ除去あるいは無害化できないのでしょうか

    放射線はなぜ除去あるいは無害化できないのでしょうか?

  • グラフの立ち上がり方と物理現象

    「xを大きくしたらyの値が増加した」と言っても、劇的な増加だったのか、最初はゆっくり増加していったのか2種類あります。 物理現象を測定してグラフで表す時、上に凸の曲線の場合は急激に立ち上がるがいずれ飽和するような現象が多いように思えます。(コンデンサーの充電や落下物体の終端速度) 一方、下に凸の場合だと最初はゆっくりの変化だがすぐに急激に増加するような現象が多いように思えます。(電子のエネルギーやプランクの式)そしてそれは飽和せずに無限大になるか途中で変曲点を迎えてピークを持ちます。 これらの事を踏まえて上に凸の曲線の時はどんな現象か、下に凸の曲線の時ならこんな現象、みたいに一般的な共通点があると考えられますか?言い方を変えると、どういう物理現象だと上に凸のグラフになるのか予測が立てられるのでしょうか?数式で{1-exp(-kx)}があるなら上に凸で飽和するだろうではなく、どういう力が働いてる系だと{1-exp(-kx)}の項で表せられるのかです。 広い測定範囲内において始点と終点を観測した人間からすれば、もしある一定値に落ち着いたとき、第二次導関数が負で上に凸のグラフになったと見て分かります。しかし測定対象の物質からすれば、x=0付近で急増してx→∞でいつかは一定値に漸近するかどうかなんて分かりません。しかしx=0付近だけの曲線の立ち上がり方(凸の向き)を調べるだけでグラフ全体の形を推定できそうな気もします。だとしたらこれは何故でしょうか。またグラフ上の変曲点は物理的にどういう意味を与えていると考えるべきなのですか。 上でも書きましたが、一般的に上に凸の曲線のグラフは測定系にどのような力が働いている結果なのか等の共通点があれば教えていただきたいです。

  • モル比熱について

    モル比熱は、物質nに熱Qを与え、温度が⊿T上昇すると、c=Q/n⊿Tとなります。 定積モル比熱は仕事w=0なので、Q=U+wから、内部エネルギーの⊿Uだけになるので、cv=⊿U/n⊿Tとなるのはわかります。 しかし、定圧モル比熱の場合は、Q=U+wのw項はその物体の温度を1度上げるのにまったく寄与していません。なぜ、cp=Q/n⊿Tとなるのでしょうか。例えば、Uとwが50パーセントずつの系で温度が2度上がったとします。1/2Q相当で2度上がっている訳ですから、もしもwが内部エネルギーになれば4度あがることになりませんか。同じ物質に対して、U対wが10:90の系と80:20の系があるとすると、cpが違ってくると思えます。それとも、モル比熱の測定器は世界に1つしかないのでしょうか。例えば、金属枠の成分とか純度とか、規定されているのでしょうか。素朴な質問ですが、よろしくお願いします。

  • モル比熱について

    モル比熱は、物質nに熱Qを与え、温度が⊿T上昇すると、c=Q/n⊿Tとなります。 定積モル比熱は仕事w=0なので、Q=U+wから、内部エネルギーの⊿Uだけになるので、cv=⊿U/n⊿Tとなるのはわかります。 しかし、定圧モル比熱の場合は、Q=U+wのw項はその物体の温度を1度上げるのにまったく寄与していません。なぜ、cp=Q/n⊿Tとなるのでしょうか。例えば、Uとwが50パーセントずつの系で温度が2度上がったとします。1/2Q相当で2度上がっている訳ですから、もしもwが内部エネルギーになれば4度あがることになりませんか。同じ物質に対して、U対wが10:90の系と80:20の系があるとすると、cpが違ってくると思えます。それとも、モル比熱の測定器は世界に1つしかないのでしょうか。例えば、金属枠の成分とか純度とか、規定されているのでしょうか。素朴な質問ですが、よろしくお願いします。

  • 自然単位系で c, hbar を無次元とおける理由

    自然単位系では、c = hbar = 1 [単位なし] と置くと思います。 これは「速度」の次元を持つ量と、「作用(または角運動量)」の次元を持つ量を、それぞれ 光速c の何倍か、ディラック定数hbar の何倍か、という比で表すことだと理解しました。 そうだとすると、例えば時間や長さも、時間は1秒の何倍か、長さは1メートルの何倍かという比と考えれば無次元化できてもよさそうな気がするのですが聞いたことがありません。 時間(T)や長さ(L)は無次元化できないのに(しないだけ?)、速度(L T^-1)や作用(M L^2 T^-1)は無次元とおける理由がわかればを教えてください。 ヘンな質問だったらすみません(^^;。よろしくお願いします。

  • 強磁性材料や強誘電材料の自由エネルギーの大きさ

    たとえば強誘電体の場合は、分極が+P, -Pどちらの状態でも同程度安定しています。 したがって強誘電体の自由エネルギーFはF(-P)=F(+P)を満たすような線対称の偶関数であり、F-PグラフはWの形状になると思います。(ランダウの相転移理論) これはP=0の状態(グラフWの極大値の点)よりも正負どちらかに分極した状態(Wの極小値の2点)の方が安定である事を意味しますが、自由エネルギーFが原点より下がるだけでなく負になることには物理的な意味がありますか? 一般的な話でも良いので自由エネルギーが負になる場合はどういう事を表すのか教えてください。

  • 最近の科学は機械が研究しているとはどういう意味か

    テレビで大学教授の科学者が言っていたことで、 「最近の科学は、人間が研究しているのではなく、機械が研究している」 と言っていたのは、どういう意味でしょうか。

  • 物理の熱力学についての質問です

    固体の相転移を考えるとき、自由エネルギーはヘルムホルツの自由エネルギーを使うのですか、それともギブスの自由エネルギーを使うのですか。その理由を教えてください。よろしくお願いいたします。

  • 物理の熱力学についての質問です

    固体の相転移を考えるとき、自由エネルギーはヘルムホルツの自由エネルギーを使うのですか、それともギブスの自由エネルギーを使うのですか。その理由を教えてください。よろしくお願いいたします。

  • 立方体内の圧力についてー2

    立方体a^3の中にアルミの溶湯があり、溶湯の温度T、圧力がPであるとします。その中に、CO2がC量(数十CC)溶け込んだ場合の立方体の圧力はどう計算すればよいのでしょうか?どなたか詳しい方、教えていただけないでしょうか?

  • 周波数 電流経路

    周波数によって電流の経路に違いはありますか? 低周波だと細胞を避けるように電流が流れ、高周波だと細胞を通過するというのを見かけました。 ここで、溶液のなかに溶液よりも抵抗率の高い固体電解質があったとき低周波だと固体電解質を避けるように電流が流れ、高周波だと固体電解質内に電流が流れるのでしょうか?

  • バキュームとポンプとの違い

    バキュームとポンプとは、ともに、圧力差を生じさせて流体を移動させるものですが、その違いは、ずばり、どのようなことでしょうか?

  • デバイ模型におけるデバイ周波数について

    3次元空間における格子の,単位体積あたりの状態密度をD(ω),格子の数密度をρとします. デバイ角周波数ω_Dを,次の定積分を満たすように定義しているのだと思います. ∫ _{0} ^{ω_D} [D (ω) ] dω = n (1) また,角周波数ωをもつ格子の数の期待値を<n(ω)>とします. <n(ω)>は化学ポテンシャルが0のボーズ分布であることはわかっています. このとき,格子系の単位体積あたりのエネルギーuは,次式で表されると手元の参考書にあります. ただし,このあとに格子比熱を考えたいので,零点振動の寄与は言葉でかいておきます. (h'はエイチバーのことです.Σは格子振動の分極に関する和を表しています.) u = Σ ∫ _{0} ^{ω_D} [ h' ω D (ω) <n(ω)> ] dω + (零点振動の寄与) (2) ここで質問です. 式(2)で積分区間の上限がω_Dとなっていますが,なぜなのでしょうか? 私は,∞だと思いました. 式(1)で定まる角周波数ω_Dまでの区間で考えることがデバイ模型なのでしょうか?

  • 物性理論での解析手法について

    物性理論を専門にしている方は、具体的にどのような思考方法で研究されているのでしょうか。 例えば、「まず~を仮定して、次に~法のプログラムで計算して...」などです。 また、Mathematicaで理論計算したい場合に参考になるオススメの資料などはありますでしょうか?よろしくお願い致します。

  • 強磁性ー反強磁性体転移について

    強磁性ー反強磁性体転移について質問があります。 3d遷移金属化合物で主に研究されており、熱的測定が重要なようですがなぜでしょうか。 他の物質の具体例があれば教えていただきたいです。よろしくお願い致します。

  • 0℃で水と氷が共存する理由

    資格試験のため、高校物理の本を読んでいたら、0℃で水と氷が共存する理由というのがあり、あるテキストには、「0℃で水と氷が共存するのは、融解熱のためである。」とあり、また、あるテキストには、「0℃で水と氷が共存するのは、水の凝固点と氷の融点が同じだから」とありました。 どちらが正しいのでしょうか?

  • 0℃で水と氷が共存する理由

    資格試験のため、高校物理の本を読んでいたら、0℃で水と氷が共存する理由というのがあり、あるテキストには、「0℃で水と氷が共存するのは、融解熱のためである。」とあり、また、あるテキストには、「0℃で水と氷が共存するのは、水の凝固点と氷の融点が同じだから」とありました。 どちらが正しいのでしょうか?

  • 0℃で水と氷が共存する理由

    資格試験のため、高校物理の本を読んでいたら、0℃で水と氷が共存する理由というのがあり、あるテキストには、「0℃で水と氷が共存するのは、融解熱のためである。」とあり、また、あるテキストには、「0℃で水と氷が共存するのは、水の凝固点と氷の融点が同じだから」とありました。 どちらが正しいのでしょうか?

  • 反強磁性体について

    反強磁性体が金属か絶縁体になるかはどのように決まっているのでしょうか。