■ちょっとした物理の質問はここに書いてね169■
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/sci/1367211091/
★荒らし厳禁、煽りは黙殺
★書き込む前に >>2 の注意事項を読んでね
★数式の書き方（参考）はこちら >>3-5 （予備リンク： >>2-10 ）
＝＝＝質問者へ＝＝＝
重要 【 丸 投 げ 禁 止 】
・質問する前に
1. 教科書や参考書をよく読む
2. http://www.google.com/ などの検索サイトを利用し、各自で調べる
3. 学生は自分の学年、物理科目の履修具合を書く
4. 宿題を聞くときは、どこまでやってみてどこが分からないのかを書く
5. 投稿する前に、ちゃんと質問が意味の通る日本語か推敲する、曖昧な質問文には曖昧な回答しか返せない
・「力」「エネルギー」「仕事」のような単語は物理では意味がはっきり定義された言葉です、むやみに使うと混乱の元
・質問に対する回答には返答してね、感謝だけでなく「分からん」とかダメOK
・質問するときはage＆ID表示推奨
・高度すぎる質問には住人は回答できないかもしれないけれど、了承の上での質問なら大歓迎
＝＝＝回答者へ＝＝＝
・丸投げは専用スレに誘導
・不快な質問は無視、構った方が負け
・質問者の理解度に応じた適切な回答をよろしく
・単発質問スレを発見したらこのスレッドへの誘導をよろしくね
・逆に議論が深まりそうなら新スレ立てて移動するのもあり
・板違いの質問は適切な板に誘導を
・不適切な回答は適宜訂正、名回答は素直に賞賛
【重要】最近このスレは荒らしが常駐してるので、常駐してる回答者はNGワード設定してることがあります。
スレの流れからNGワードを察知して、なるべくその単語を使わないように質問すると返答されやすいです。
以下のような質問に物理板住人は飽き飽きしているので無視されます。しないでください。
まともな質問が流れるので回答・相手もしないでください。
「相対性理論は間違っています」「量子力学は間違っています」
「宇宙論は間違っています」「シュレディンガーの猫は変です」
「永久機関を作りました」「タイムマシンについて教えて」
「どうして〜？・なぜ〜？」：物理で答えられる問題とは限りません。
質問によっては哲学板・雑談系板へ誘導されるかも。
意図的になされた物理と関係ない質問：スルーの方向で
参考サイト
Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/
物理のかぎしっぽ
http://hooktail.sub.jp/
EMANの物理学
http://homepage2.nifty.com/eman/
ときわ台学
http://www.f-denshi.com/
以上のサイトの説明はすべてが正確なわけではありません。
このスレでの受け答えもそうですが。相互に補完しつつ精度を高めましょう。
●括弧： (), [], {}を適切に入れ子にして分かりやすく書く
●スカラー： a,b,...,z, A,...,Z, α,β,...,ω, Α,Β,...,Ω,...（「ぎりしゃ」「あるふぁ〜おめが」で変換）
●ベクトル： V=(v1,v2,...), |V>,V↑, （混乱しないならスカラーの記号でいい。通常は縦ベクトル）
●テンソル： T^[i,j,k...]_[p,q,r,...], T[i,j,k,...; p,q,r,...] （上下付き１成分表示）
●行列： M[i,j], I[i,j]=δ_[i,j] M = [[M[1,1],M[2,1],...], [M[1,2],M[2,2],...],...], I = [[1,0,0,...],[0,1,0,...],...]
（右は全成分表示。行または列ごとに表示する。例：M=[[1,-1],[3,2]]）
●対角行列： diag(a,b) = [[a,0],[0,b]]
●転置行列・随伴行列：M^T, M†（"†"は「だがー」で変換可） ●行列式・トレース：|A|=det(A), tr(A)
●複号： a±b（"±"は「きごう」で変換可）
●内積・外積： a・b, a×b
●関数・汎関数・数列： f(x), F[x(t)] {a_n}
●平方根： √(a+b) = (a+b)^(1/2) = sqrt(a+b) （"√"は「るーと」で変換可）
●指数関数・対数関数： exp(x+y)=e^(x+y) ln(x)=log_e(x) （底を省略して単にlogと書いたとき多くは自然対数）
括弧を省略しても意味が容易に分かるときは省略可： sin(x) = sin x
●三角関数、逆三角関数、双曲線関数： sin(a), cos(x+y), tan(x/2), asin(x)=sin^[-1](x), cosh(x)=[e^x+e^(-x)]/2
●絶対値：|x| ●ノルム：||x|| ●共役複素数：z^* = conj(z)
●階乗：n!=n*(n-1)*(n-2)*...*2*1, n!!=n*(n-2)*(n-4)*...
●ベクトル微分： ∇f=grad f, ∇・A=div A，∇ｘA=rot A, (∇^2)f=Δf （"∇"は「きごう」，"Δ"は「でるた」で変換可．）
●積分： ∫[0,1] f(x)dx = F(x)|_[x=0,1], ∫[y=0,x] f(x,y)dy, ∬[D] f(x,y)dxdy, ∬[C] f(r)dl
（"∫"は「いんてぐらる」，"∬"は「きごう」で変換可）
●数列和・数列積： Σ[k=1,n] a(k), Π[k=1,n] a(k) （"Σ"は「しぐま」，"Π"は「ぱい」で変換可）
文脈によっては単に同じ添字が2回出てきただけで a_i b_i = Σ[i] a_i b_i と積の総和をとることも（Einsteinの縮約）
●極限： lim[x→∞] f(x) （"∞"は「むげんだい」で変換可）
●確率・期待値：P(x), <x>=E(x)
●論理・集合： "⇔⇒∀∃∧∨¬∈∋⊆⊇⊂⊃∪∩"は「きごう」で変換
●等号・不等号： "≠≒＜＞≦≧≪≫"は「きごう」で変換
読みやすい書き方の例：∫[-∞,∞] exp{ -Σ[i,j=1,n] A_[i,j](x_i)(x_j) } dx = √(π^n/det A)
読みにくい書き方の例：∫[-∞,∞]exp(-Σ[i,j=1,n]A_[i,j]x_ix_j)dx=√(π^n/det A)
a：加速度、昇降演算子 A：振幅、ベクトルポテンシャル B：磁束密度 c：光速 C：定数、熱・電気容量
d：次元、深さ D：領域、電束密度 e：自然対数の底、素電荷 E：エネルギー、電場
f：周波数 f,F：力 F：Helmholtzエネルギー g：重力加速度、伝導度
G：万有引力定数、Gibbsエネルギー、重心 h：高さ、Planck定数 H：エンタルピー、Hamiltonian、磁場
i：虚数単位 i,j,k,l,m：整数のインデックス I：電流、慣性モーメント j：電流密度・流束密度
J：グランドポテンシャル、一般の角運動量 k：バネ定数、波数、Boltzmann定数 K：運動エネルギー
l,L：長さ L：Lagrangian、角運動量、インダクタンス m,M：質量 n：物質量 N：個数、トルク
M：磁化 O：原点 p：双極子モーメント p,P：運動量、圧力 P：分極、仕事率、確率 q：波数
q,Q：一般化座標、電荷 Q：熱 r：距離 R：抵抗、気体定数 s：スピン S：エントロピー、面積 t,T：時間 T：温度
U：ポテンシャル、内部エネルギー v：速度 V：体積、ポテンシャル、電位
W：仕事、状態数 x,y,z：変数、位置 z：複素変数 Z：分配関数
β：逆温度 γ：抵抗係数 Γ：ガンマ関数 δ：微小変化 Δ：変化 ε：微小量、誘電率 θ：角度 κ：熱伝導率
λ：波長、固有値 μ：換算質量、化学ポテンシャル、透磁率 ν：周波数 Ξ：大分配関数 π：円周率 ρ：（電荷）密度、抵抗率
σ：スピン τ：固有時 φ：角度、ポテンシャル、波動関数 ψ：波動関数 ω：角振動数 Ω：状態密度
＞「電子が早く進めば、より波長は長くなるだろう」の根拠は何でしょうか？
衝突した後の電子のエネルギーが大きいならエネルギーをたくさん取られたでしょ？
＞ドップラー効果とみなせるのはおかしい
定義上おかしいとは思うけど、式も変形したら似た形になるし
外からみて区別できないなら同じと見なしてもいいという主張じゃない？
何の役に立つのかはしらないけど。
＞スペクトルは変わるか
kxという１本のスペクトル１が、kx, kx-Φという２本のスペクトルになってるんじゃない？
＞外からみて区別できない
そうなの？
散乱角とエネルギーの関係がドップラー効果じゃ説明できないからこそコンプトン効果なんだと理解してるけど？
コンプトンは最初はドップラー効果だと考えたみたいだけど
>>6
たびたびありがとうございます。
「エネルギーをなくす＝波長が長くなる」の部分がわかりません。
これは、E=hν（および、p=h/λ）を前提せずに導き出せるのでしょうか？
・電子の元々の速度はバラバラな筈
・X線と衝突した電子は加速してる筈
なのに散乱したX線の波長は散乱角による「特定の値」であることを説明できない
という事みたいだな
ドップラー効果は古典電磁波（=多数の光子の重ね合わせ）に関するものであり
量子的現象と混同すべきではない
単光子はドップラーシフトしない
光源の動きとみなしたドップラー効果としても計算できるはずだけど
計算めんどうだけど、散乱角の影響が大きいので
「大きなコンプトン効果 ＋ ちょっとしたドップラー効果」
というような感じにしかならず、別現象なんでしょう。
スペクトル線に幅ができる理由がドップラーシフトによるものでそ。
すいとられるエネルギーは、散乱角に依存していて
振動数の変化も小さいから、エネルギーなくすことより
運動量がどう変化するかが大きい感じ。
運動量保存のため電子と弾性衝突したように振舞うので
粒子性があるとみなせるということが重要ぽい。
>>9
＞単光子はドップラーシフトしない
ダウト。
スペクトル線に幅ができる理由がドップラーシフトによるものでそ。
天井に固定された滑車を通した綱を引っ張っている．
人の質量をM,リフトと体重計の質量の合計をｍとする．
滑車と綱の質量および滑車と綱の間の摩擦は無視する．
リフトが空中に浮いてつりあいの状態にあるとき，
体重訂の読みM1および綱の張力T1を求めなさい．
答えに
つりあい式
人について:T1+N=Mg
リフトと体重計:T1=N+mg
これを解いて、
T1=(m+M)g/2,N=(M-m)g/2
M1=N=(M-m)g/2
と書いてあるのですがリフトと体重計のつりあい式のNがよくわかりません
解説お願いします
つまり電子の電荷をつなぎとめる必要がなく、他の力は必要ない、というか無い、ってことですか？
人が体重計を押す力
もう一つ質問があるのですが以下の問いの答えを教えてください
綱を手繰ったり繰り出しながら,上昇したり下降したりしているとき，ある瞬間,体重計の読みがM2であった．
そのときのリフトの加速度ａと綱の張力T2を求めなさい．
きっと社会に出て後悔する
>E=hν（および、p=h/λ）を前提せずに
などという条件を付けるのかわからない
それを説明するために運動量の式がぴったり実験に合致した。
エネルギーの式は、光電効果の実験から得られたけど
運動量の式はコンプトン効果で実証された。
>>21
たびたびすみません。
1. 古典的な解釈でコンプトン効果を説明しよう。
2.しかし×××についてはうまく説明できない。
3.そのため、量子論的な仮定（光は粒子でもある）が必要だ。
という流れの1.の中で
「「波長が伸びる（λ＜λ'）」という現象は、電子がX線によって跳ね飛ばされた結果、
X線が反射する時のドップラー効果であると考えられる。となると、電子が早く進めばより大きな
ドップラー効果を起こし、波長がより伸びることになりそうである。」
という記述がありました。ここでは古典的な説明をしようとしてるのだから、当然「E=hν、p=h/λ」を前提せずに「電子が早く進めば、波長がより伸びそうだ」…☆と言ってるのだと考えました。
しかし、どう考えたら古典的な枠組で☆を説明できるのか分からないのです。
何度もすみませんが、よろしくお願いします。
波長が伸びることは分かるでしょ？という説明じゃないの。
式が必要なら、電子にX線が吸収されたあと
光源である電子が早さ(v)方向（θ）に移動しながら
X線を出力するときのドップラー効果は
λ' = λ * (1 - (v/c)*cosθ)/ (1-(v/c)^2)^1/2
例えばθが180のとき（遠ざかるとき）とか直角のときは
速さが大きいと波長が伸びる。
しかし、X線が検出される角度が変わること（散乱されること）
がうまく説明ができず、つまり粒子的な弾性衝突の仮定が必要。
→ 運動量の式をつくった。
コンプトンの結果から作ったわけではない
可視光が壁に反射するたびに、コンプトン効果が起こり
赤外線方向に波長が伸びて可視光領域を外れるからなんだってさ。
X線とか持ち出さなくても、こんな身近にコンプトン効果が
ありふれてるとは！
まじで！？それは初めて知った
反射を繰り返すうちに空間で減衰する現象が、光は光速なために
瞬く間に空間での減衰が完了して暗くなるのだと思ってた
（音は遅いので、人間が認知できる時間範囲で残響が残る）
「反射を繰り返すうちに減衰する」理由のひとつが「コンプトン散乱」であるということでしょ。
別段、何とも相互作用しないのであれば光は減衰しない。光の減衰の理由は、空間中の「散乱体」によるもの。
「散乱体」を孤立した荷電粒子の集まりと考えれば、その減衰のメカニズムはコンプトン散乱として現れる。
すべてをコンプトン散乱にやり込めるのは還元主義に過ぎるし、あくまで、なんらかの理由で電場との相互作用があって、
そこにエネルギーのやり取りが生じているというだけ。
真実としては、減衰の仕方は壁の材質や空気によってまったく異なる。
これが皆一様に瞬時に減衰されて見えるのは光の速さのスケールの問題と、あとは熱力学の性質に従うものと解するより他にない。
コンプトン散乱などの説明が通用するのは、あくまで個別の系、個別の物質に対してのみ。
熱になるんだっけ？それなら同じ材質の壁じゃないと反射回数は
かなり少なくなりそう。コンプトン散乱していても可視光なら
波長あんまり変わらないぽいし、そんなに反射回数かせげないか。
でも、鏡でできた部屋だとどうなるんだろう。
弾性散乱に近いんじゃない？
鏡だとわからないけど
電子が光源（とみなす）というのがよく分からないのですが…
は相当あるので、一瞬で減衰するらしい。
電子からX線が発射されると考えると、電子が光源ですよね。
光源が移動しているとドップラー効果おきるでしょ？
たしかにそう考えればドップラー効果が起きるのは分かります。
しかし、現実的にはX線を出すのは電子ではなく、また電子はX線からエネルギーを得ることで動きだすと考えると、
どうも電子を光源とみなせないのですが。本当に何度もすみません。身近に質問できる人がいないもので…
波長の変化など観測できない
電子がX線からエネルギーを得るということは
電子がX線を吸収するということ
再放射すれば電子が光源だ
ありがとうございます。よく分かりました。
ハミルトニアンが
H = (p-qA)^2/2m
= p^2/2m - qp・A/m + q^2A^2/2m
磁場が一定で A = (1/2)r×B と書けるとして、またBの二乗以上を無視して
H = p^2/2m - qp・(r×B)/2m
= p^2/2m + (q/2m)L・B
(L = r×p)
よって 軌道角運動量L によって生ずる磁気モーメントは qL/2m である
といった説明をたまに見ますが、
そもそもここでの L = r×p のpは磁場中での正準運動量ですから、
力学的運動量mvとは別ですよね？
したがってこの L も力学的な（普通の）角運動量とは異なるものだと思います
なのに、磁気モーメントが qL/2m であることの証明がこれでいいのが納得いかないんですが…
そのμが磁気モーメント
でも、そもそも磁場中での正準運動量pはゲージ不変な物理量ではないので、
μ=(e/2m)r×p で定義すると、これもゲージ-dependent な量になりますけど、
それでもいいんですか？
ゲージ不変な量だけでエネルギーを表すと運動エネルギー(mv)^2/2だけになるし、
そもそも磁場は粒子に仕事をしないのに「相互作用エネルギーが-μ・Bで表される」で磁気モーメントを定義するのが
なんだか納得いかないのですが……
H = (p-qA)^2/2m
から x に関する正準方程式書くと、
dx/dt = ∂H/∂p = (p-qA)/m
つまり mv = p-qA
pが正準運動量で、mvが力学的な運動量
物理学的に説明できますかね？
脳のある部分を構成する素粒子が、どの素粒子になるかによる違いかな。
顕在意識の中で物事考えたりしてる自分という意識のことね
なぜなら、自意識と他人の意識の区別がどのようにされているかを
物理的な現象から説明するのが困難だからである
散乱角
たとえば超低エネルギー中性子だと波長がめちゃくちゃ長いんで結晶表面の原子に同時にぶつかって
面状に平均化されて見えるよって話が出てきますけど。
光の伝播の模式図を思い浮かべると波長が長くても振幅が小さけりゃスカスカに見えるんじゃないのって思っちゃうわけですが。
光や物質波は平面波と言われますが振動方向や進行方向に垂直な広がりってどうなってるんでしょうか？
1/(v^2*T(t)) d^2/dt^2 T(t) = 1/X(x) d^2/dx^2 X(x)
の両辺が等しいということから、=k（定数）とおいてもいいことになるんでしょうか？
左辺はtだけの関数だからxについて定数
右辺はxだけの関数だからtについて定数
従ってこの式の両辺は共にxについてもtについても定数
k階球面テンソルの添字ってk個あるように見えない…
どういうことなのか教えて下さい
Tired Lightモデルっていうのがあるけど、高赤方偏移ほど時間間隔が引き延ばされることが説明できない。
>>53の言うとおり、散乱現象なら散乱角が生じて遠くほど像がぼやけてしまうが、そのようなことはない。
あざっす
ありがとうございます。
磁気量子数の縮退が解けるような状況にはどんなものがありますか？
磁場
磁場による効果はハミルトニアンとしてどのように書けますか？
e=mc^2に従って質量は増えるのでしょうか。
それ自意識と他意識の区別を物理的な違いで説明できるの？
そもそも自意識なんてもんは、はなからない。正確にいえば、自意識はおれらが素朴に信じてるようなもんではない、というのが神経科学の常識的な見方。
もっと深いレベルで自意識について語ろうとすると、「なぜ世界は存在するのか」という問いと同型になるので、形而上学的な話になってしまう。
階数違い
k階球面テンソルは全部2階テンソルで添字もテンソル添字でない
斜方晶系の基本格子
面指数(1 -1 1)を図示せよ
これの図示なんですが、そのまま書くと基本格子からはみ出ます
どう図示すればいいんでしょうか？
何の質量が？
時間の最小単位
時間を半分に分ける限界
というようなものは、あるの？
それとも
時間は一様に連続していて、なんぼでも半分の半分のそのまた半分・・・・・って分割できるの？
はみ出したまま書けばおk
時間と時間との間には断絶があるのだ。
それは限りなく０に近い断絶だが・・・。
だから、時間移動は積み重なった時間平面を
三次元方向に移動すること。
未来から来た物質は、この時代の時間平面上では、
パラパラ漫画の途中に描かれた余計な絵みたいなものだ。
その系、でしょうか。
2つの質量があって、相互の距離が近いときと遠いときで合計の質量は違うのでしょうか。
うそーん
違う
■パチンコと東電と生R口内射精Rの「日本うんこ地獄」で生活する発達障害者（チビ、ブサ、異性にもてない）♪♪♪
■パチンコと東電と生R口内射精Rの「日本うんこ地獄」で生活する発達障害者（チビ、ブサ、異性にもてない）♪♪♪
↓
└──┘
レスありがとうございます
＞k階球面テンソルは全部2階テンソル
これがいまいち分からないのですが，階数は1じゃないんですか？
どう違うのでしょうか。
持っているエネルギーが増えれば質量が増えるのではないでしょうか。
普通に(運動エネルギー)-(ポテンシャルエネルギー)
ということを解明するのは、
物理学？ それとも、天文学？
そうでしたか。
大変失礼しました。
もし重力ポテンシャル分質量が大きくなるのであれば、その増えた質量の分だけ引力も大きくなるのでしょうか。
一般相対論によれば、重力と関係しているのは質量というよりもむしろエネルギー
エネルギーが大きいと働く重力も大きくなる
探求するには相応の想像力を要する
事象の地平線を超えた物体は二度と戻ってくることはできないという説明を見ましたが，
事象の地平線の外に巨大な質量をもつ天体が近づいて来た場合，
ブラックホールによる引力と近づいてきた天体による引力とが相殺し合うことで，
事象の地平線内の重力ポテンシャルが変化し，一度事象の地平線を超えた物体が再び戻ることは可能だと思います。
このことを利用すれば，ブラックホール内に侵入し観測をし帰還することも，理論上は可能だと思います。
この考えが間違っていれば指摘してください。
お願いします。
ブラックホール同士がぶつかる時でもホライゾン同士が水滴が融合するみたいに
ぐにょっと歪むだけでホライゾンの中身が露出したりはしないはず
ホライゾンを減らす方向に変化させたかったらたぶん斥力的な重力を吐くような
エキゾチックなエネルギーでも持ってこなきゃどうにもならんのでないの
引力が相殺してもポテンシャルは増えるだけなので戻れない
これを超えるものはあり得ますか？
銀河とか引っ張りまわしてるんで一番大きいかもしれないし
宇宙自体を膨張させる真空エネルギーが一番大きいかもしれない。
お前至高厨だろ！おうちへ帰りな
重力ポテンシャルは方向を持っているベクトル量だから，
反対の方向の重力場で相Rることはできるのではないでしょうか？
>重力ポテンシャルは方向を持っているベクトル量
じゃない
ファッ！？
例えば地球2つだけが宇宙空間にあった場合
丁度両者の中間って無重力になりません？？
TOP カテ一覧 スレ一覧 2ch元 削除依頼 ▲
なぜ悪質な永久機関ビジネスはなくならないのか？２ (716)
鋳型で家作ればいいじゃん物理板の人反論ある11 (297)
大学生のための参考書・教科書 44冊目 (658)
ビッグバンって正直妄想だよなwwwwwww (154)
ビッグバンって正直妄想だよなwwwwwww (154)
大学生のための参考書・教科書 44冊目 (658)
--log9.info------------------
【台場にも】めいどりーみん★その14【進出】 (207)
【同類叩き】新潟の痛いレイヤー４【鏡見ろ】 (604)
北海道札幌のゆるふわ学園女子寮を語るスレ (189)
ウィッグを被りやすくするために坊主にしたい人 (120)
超迷惑☆ちゃ★まっ★ちゃ☆東海に降臨☆排除 (175)
【道産子】北海道コスプレ事情26【レイヤー】 (234)
【お気に入り】素敵レイヤー図鑑１【情報共有】 (152)
【超次元サッカー】イナズマイレブン第五試合 (945)
ダンガンロンパのコスプレ (175)
【明日は】山梨のコスプレ事情【どっちだ？】 (972)
◯●◯千葉県のコスプレ事情 その4◯●◯ (151)
【名古屋】メイリーフ part3【大須】 (959)
今日のイベント報告！その62 (253)
デジカメ、デジイチ、相談・雑談 その４ (141)
黒子のバスケのコスプレ【part2】 (618)
北海道レイヤーで痛い奴を晒すｽﾚ3 (887)
--log55.com------------------
部品買っても部屋の片隅に放置だよな
もう組込みなんてやめた
工学部行こうと思ってる高二だが
倒産速報
EMCEMCEMCEMCEMCEMCEMCEMC 2
【トルク】 モーター何でも相談室 【回転数】
自作EMドライブ電子工作
【真空管ラジオ】 5球スーパー その13
