高校物理の勉強の仕方教えろ

[0001 ご冗談でしょう？名無しさん 2011/10/10(月) 14:40:33.38 ID:IiPAuKkV]

すみません教えてください

[0119 続き 2013/06/02(日) 20:05:48.59 ID:???]

例えば、賛否両論ですが、橋元流解法の大原則・はじめからていねいに等がおすすめです。他に良いと思った本があればそっちで。これで偏差値50は取れます。
その次は受験レベルの本で。橋元の理系物理か重要問題集か基礎問題集(Ｚ会)がおすすめです。これで60強。

[0120 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/06(木) 21:23:22.31 ID:ZXYdtnlX]

教科書を読んでも問題が全然分かんないよ。
教科書だと糸を釣り上げたとかなのに。
電車が急ブレーキをかけ減速した場合の乗っている質量に働く慣性力っていくつなんだよ。

[0121 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/06(木) 21:34:46.45 ID:ZXYdtnlX]

全然分からなくてどうやればいいのか助けて。
電車が急ブレーキをかけ加速度0.50m/s2乗で減速した。
この電車に乗っている質量40kgの人にはたらく慣性力の大きさを求めよ。
半径10mで速さ3.0m/sで等速円運動しているカプセルに乗っている
体重50kgの人にはたらく遠心力の大きさを求めよ。

[0122 狢 ◆yEy4lYsULH68 2013/06/07(金) 10:50:35.07 ID:???]

狢

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[0123 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/07(金) 16:27:34.75 ID:???]

他の所で答えてもらったろ

[0124 狢 ◆yEy4lYsULH68 2013/06/07(金) 18:45:47.19 ID:???]

狢

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[0125 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/07(金) 19:59:35.66 ID:bYGBOJPm]

>>119
電車に乗っていて急ブレーキを踏んだ問題の解き方が分かる本はありませんか。

[0126 狢 ◆yEy4lYsULH68 2013/06/07(金) 22:16:12.20 ID:???]

狢

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[0127 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/11(火) 20:39:52.38 ID:q0dlp+mx]

>>123
解き方は？

[0128 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/12(水) 12:33:04.32 ID:???]

答えてもらったろ

[0129 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/13(木) 17:04:35.17 ID:???]

物理入門3-3
熱力学第一法則
内部エネルギーの変化、外から系に加えられた熱、系が外にした仕事
熱＝熱運動のエネルギーの流れ
エネルギー保存則
可逆変化での仕事、準静的変化→定積分で与えられる
※一般に変化の経路が異なれば(関数が異なれば)仕事量も異なる。
非可逆変化での仕事
真空中に非可逆的に拡散する場合、たとえ体積が増加しても気体は外に仕事をしない→差は気体自体の流れの巨視的な運動エネルギーに変わる→流れは気体分子の器壁への衝突と内部摩擦により止められる
→最終的には内部エネルギーに変わる

歴史的意義
熱カロリー＝仕事ジュール
1カロリー＝4.2ジュール
↑熱が全て仕事に変わった場合、または逆の場合

※熱と仕事は本質的に同じもの
仕事は変化の経路により異なる
加熱量も変化の経路が異なれば異なる
しかし系が持つ内部エネルギーは経路によらず状態によって一義的に定まる
↓
熱力学第一法則の本質的意義

[0130 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/13(木) 17:14:59.41 ID:???]

物理入門3-4
物質の内部エネルギー＝分子の運動エネルギー＋分子間力の相互作用エネルギー
並進運動のエネルギー、内部運動のエネルギー(中心の回りの回転運動、振動運動など)

理想気体では相互作用エネルギー＝分子間力の位置エネルギーが無視できる→運動エネルギーだけを考えればよい
並進運動には自由度3、内部運動に対しては見掛けの自由度fを割り当てる。
※単原子分子ではf＝0、常温の2原子分子ではf＝2
理想気体の内部エネルギーは温度だけの関数！圧力や体積に依らない！

固体や液体は比熱が一義的に決まる
気体は変化に応じてそれぞれの比熱が定義される

定積モル比熱、定圧モル比熱
理想気体に対するマイヤーの関係
※比熱の違いは専ら気体が外にする仕事量の違いによる

例題3-2
解けた。積分。
例題3-3
解けた。状態方程式。

[0131 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/06/13(木) 18:45:15.86 ID:???]

物理入門3-5
断熱仕事膨張、断熱仕事圧縮
急激な変化は気体内部にムラが出来る→変化の最中の気体全体の圧力や温度は定義出来ない

比熱比、断熱変化に対するポアソンの公式
※断熱仕事膨張と断熱仕事圧縮にしか使えない

断熱線と等温線は交わる
ポアソンの公式は可逆的な断熱仕事変化に対してのみ成り立つ
気体が真空中に拡散していく変化は確かに断熱変化ではあるが、急激で非可逆な変化だからポアソンの公式は適用出来ない→
断熱自由膨張→温度は変わらない
ジュールトムソン効果…圧縮した気体を急激に膨張させて低温を作る。冷蔵庫の作動原理。※理想気体ではない。
例題3-4 状態方程式

3-6
熱サイクル、蒸気機関、内燃機関、時計回りのサイクル
吸熱量＝W＋放熱量、熱効率
※放熱量を0には出来ない！
熱力学第二法則に反する…熱は常に高温から低温にのみ流れ、その逆は決してひとりでには生じない。
カルノーサイクル…断熱膨張→等温圧縮→断熱圧縮→等温膨張
カルノーの定理…熱機関の最大効率はカルノーサイクルによる

熱学おわり。

[0132 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/11(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

5-1
クーロン力 重力 遠隔作用 近接作用 重力波 クーロン力では近接作用が確認されている。場とは空間の物理的状態
電場の定義 天気図と同様に考える。
電磁気学の第1の原理 静電場についてのクーロンの法則
重ね合わせが成り立つ 静電場 またはクーロン電場 クーロン力の比例定数 真空の誘電率
源泉電荷の生み出す電場であり、試験電荷の生み出す電場は含まれない。連続的な分布の場合

平面電荷分布の作る電場…重要
細い円環で考えてから、半径を動かす。
結果が重要…E=σ/2ε0 向き。
例題…OK

5-2
この節では電場と言えば「静電場(クーロン電場)」を指す。
重力場と上下→電位の概念
クーロン力は保存力だから位置エネルギーが定義できる。
場による力に逆らってゆっくり動かす。保存力だから、仕事は経路に依らない。 単位電荷当たりの位置エネルギーを電位という。
言い換えると、ある点の電位とは基準点からその点まで電荷をゆっくり運ぶために外力が単位電荷当たりしなければならない仕事のこと。

[0133 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/11(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

この節のポイント

点電荷の作る電場の電位
定義V(r)=(1/q)U(r)=-(E･dr)にEを代入するだけ。

基準点を「無限遠点」にとれば点電荷の作る電場の電位は簡単な式になる。
電位はスカラー和で与えられる→電位の重ね合わせ
r･dr=rdrの証明をもう一度チェック！

「電場は等電位面に直交し、電位の低くなる向きを向く」
証明→微小変位をとると、積分が単なる積になる！(その移動の間、電場が一定と見なせる、がポイント)

電気力線
電場ベクトルは電位の各成分による微分に負の符号をつけたもの

例題はなかなか難しい。しかし図を見ればイメージできる。

[0134 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/14(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

5-3
導体と誘電体(絶縁体)。食塩水は導体。金属は導体。
金属内に電場が生じた場合、この金属内の電場を打ち消すまで自由電子が移動して新しい電荷分布が形成され、そこで電荷の流れは終わる。
金属内の電場は0、金属は等電位。静電誘導 内部に分布すれば内部に電場が出来、その電場を打ち消すまで自由電子が移動するから、電荷は必ず表面に分布する。

「金属内の電場は0」と「電荷保存則」により、極板には向かい合う面に絶対値が同じで電位差Vに比例し、符号の異なる電荷が分布する。
アースした場合はBと地面が等電位だからBと地面の間の電場が0を使う。結果は同じ。

コンデンサーの容量
コンデンサーのエネルギーの求め方…重要。全仕事がコンデンサーにエネルギーとして蓄えられる。

極板間引力…重要。
F=QE/2 片側の電場だけがかかる。

誘導体は絶縁体。
誘電体の表面に正電荷と負電荷が分布する→誘電分極。

コンデンサーに誘電体を入れる…重要。
誘電体が存在している効果は表面電荷によって代表されており、その他の点では真空と同じ→重要。

[0135 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/14(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

5-3続き
分子の分極の割合は元の電場、従って極板電荷に比例している。
χを比誘電率またはεを誘電率と言う。誘電体の効果は比誘電率の中に込められている→重要。

回路の孤立した部分の電荷は保存する。
電荷移動終了後、導体で繋がれた部分は等電位になっている。なぜならば電位差があれば、まだ電流が流れるから。
例題OK。

例題…重要。誘電体は内側に引き込まれる向きに力を受ける。
Q＝一定で、Cは誘電体を入れた方が大きくなるので、エネルギーは誘電体をより多く入れた方が小さくなる。すなわち「落ちる」。誘電体を多く入れる向きが下向き。

5-4
自由電子は加速されると、陽イオンに衝突し運動エネルギーを渡す→熱エネルギーになり外部に放出される。→自由電子の速度は平均して一定になる。

電流密度ベクトル
オームの法則…表現1、表現2
電気抵抗 電気伝導度 比抵抗 抵抗率

電圧降下
白熱電球、ニクロム線、半導体はオームの法則が成り立たない。特性曲線

単位時間当たりのジュール熱
その間のジュール熱

[0136 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/14(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

5-4
回路素子での消費電力はP＝IV これはオームの法則が成り立たない場合にも正しい。

負荷
キルヒホッフの第一法則…流入電流の和＝流出電流の和
キルヒホッフの第二法則…起電力の和＝電圧降下の和。

過渡現象
連続方程式…電荷保存則の1つの表現。符号は充電または放電を表す。回路の方程式

速度に比例する抵抗のある場合の物体の落下の方程式と数学的に全く同じ。

回路の時定数→充電や放電の時間の目安になる。
時定数より十分に大きな時刻における放電。

電池のした仕事＝全ジュール熱＋コンデンサーに蓄えられたエネルギー…極めて重要。

電池のした仕事のちょうど半分がジュール熱になる→重要。
例題OK。

[0137 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/15(月) NY:AN:NY.AN ID:EANh5UbX]

【分からないので誰か教えて下さい。教えてくれたら幸運を祈ります。】
最初、はく検電器には電荷が蓄えられていなかった。
はく検電器Bの右上方から、正に帯電したアクリル棒を近付けると、A,Bともにはくは開いた。
この時、はく検電器A,Bの金属板及びはくの電荷は何か。
アクリル棒を近付けたまま、ナイロン糸の先端を持って金属棒Cを引き上げ、その後アクリル棒を遠ざけた。
アクリル棒を遠ざけると、Bのはくは少し 閉じた後すぐ開いたが、Aのはくは開いたままであった。
この時、はく検電器A,Bの金属板及びはくの電荷は何か。
はく検電器A,Bの金属板の部分それぞれに、遠ざけていたアクリル棒を近付けた。
はく検電器A,Bのはくの状態はそれぞれどうなったか。

[0138 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

5-5
ベクトル積、外積
電場とは静止した電荷(荷電粒子)に力を及ぼす空間の性質
磁場とは運動している電荷に力を及ぼす空間の性質

物質中では磁束密度Bと磁場Hは概念的には違うものだが、
真空中では単純にB＝μ0Hで関係付けられている。
ローレンツ力
磁束密度が電流に及ぼす力
磁場は仕事をしない
磁場は仕事をせず、磁場中で荷電粒子の運動エネルギーは変わらない。
磁場に平行な運動は等速度運動
磁場に垂直な面内の運動は等速円運動
→導き方に注意
曲率円→曲率半径＝一定で導く。
等速螺旋運動 ピッチ オーロラ
サイクロトロンは加速機→交流電場による
ウィーンの補償器

例題 近似に注意

5-6
ビオ・サヴァールの法則…電磁気学の第二の原理
重ね合わせ
電流ベクトル
具体例1 積分、Iに対して右回り
具体例2 積分、Iに対して右ねじの向き
ソレノイド、軸に平行でIに対して右ねじの向き
直線電流間に働く力…同じ向きならば引力、逆向きならば斥力
アンペアの定義 真空の透磁率、真空の誘電率

[0139 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

例題 半無限なので半分。半円なので半分。半無限から二個、半円から一個。

例題 応用 やや難
例題 積分、定型的。
5-7
磁束の定義 法線ベクトル

電磁気学の第3の原理 ファラデーの電磁誘導の法則 レンツの法則

誘導起電力も電池の起電力も起電力としては同じ。キルヒホッフの第二法則では全く同様に扱う。

レンツの法則の物理的意味→自然界の安定性を表している。

電流が磁場を生む→○
磁場が電流を生む→×
磁束の変化が電流を生む→○

ファラデーの法則とボルタ電池の発明によって人類は新しいエネルギー源、電気をコントロールする術を手にいれた。

誘導電流に働くローレンツ力は運動を妨げる向きに働く。→力は常に速度と逆で運動を妨げる向き。

ジュール熱の発生分だけ運動エネルギーが減少する

5-8
電源の内部では電荷に静電場から受ける力と逆向きの力も働いていなければならない。→その力は基本的には何でも良い。
非クーロン電場
静電場(クーロン電場)の特徴は任意の閉曲線に沿って一周積分すれば0になること。

[0140 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

電流が流れるためには回路のどこかに非クーロン電場がなければならない。

起電力は非クーロン電場の積分
電圧(電位差)は静電場の積分
電源電圧と起電力の関係→電流が流れていない時には端子電圧は起電力に等しい。
法線ベクトルnに対して右回り。
磁場の変化が電場を生み出す。誘導電場。たとえ導線が無くても誘導電場それ自体は存在する。
ベータトロン…軌道を貫く磁束の変化によって円周上に生じる誘導電場を用いて、粒子を加速する装置
ベータトロンを作るには中心ほど強い磁場が必要である
Φが増加の時、E＜0より運動している向きに力が働く、すなわち加速される。

ローレンツ力→電荷がたまる→クーロン電場ができる→電位差が生じる
→ローレンツ力によりこの電位差に抗して電流が汲み上げられる→起電力が発生したことになる
この場合の起電力の正体はローレンツ力なのである。
起電力はpq間で発生している
運動座標系から見れば静止電荷が力を受けたので実効電場が存在する。
この電場は静止電荷の作る電場ではないから非クーロン電場である

[0141 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

ホール効果…これと似ている現象。
電流の担い手が電子であろうと正孔であろうと、ローレンツ力は向こう向きになる。手前の電位が向こうの電位より高いか低いかを調べればどちらか分かる。

例題 閉回路を想定する。固定されているODと動くOPで囲まれる扇形を考えればよい。
ローレンツ力→電荷がたまる→クーロン電場が発生→ローレンツ力と釣り合う→電位差が求まる→
これに逆らってローレンツ力が電流を汲み上げる
例題 法線ベクトルnをとる→起電力の向きが決まる→終わり
たまった電荷により静電場が生じる→静電場の向きは電位の低くなる向き

抵抗Rをつなぐ→電源では電流が汲み上げられ、抵抗では流れ落ちる

今までで一番難しい節であった。

5-9
磁束の起源は何でもよい。地球磁場でも別の磁石やコイルの作るものでも回路自身に流れる電流自身の作るものでもよい。
回路に流れる電流自身の作る磁束の変化による起電力を特に自己誘導起電力という
自己インダクタンス

[0142 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

今までは自己誘導が小さいものとして無視してきた
レンツの法則 自己誘導起電力は常に電流の増減を妨げる向きに生じる。

キルヒホッフの第二法則…起電力の和＝電圧降下の和
回路の方程式をキルヒホッフの第二法則の代わりにいきなり書いてもよい

微分方程式を解く→速度に比例する抵抗がある場合の落下運動と同じ

自己インダクタンスが無ければ、スイッチを入れた途端に電流はMAXに増加する。不連続で極めて急激な増加。
自己インダクタンスのある時は電流の急激な増加を妨げるよう逆向きに起電力が生じ、電流は連続的にゆっくり増加してゆく。
自己インダクタンスがあれば電流は決して不連続になり得ない。
自己インダクタンスが無ければ電流はいきなり0になる。

コイルに蓄えられたエネルギー
電池のした仕事＝全ジュール熱＋コイルのエネルギー

LC共振回路…単振動の方程式と全く同じ
Q＝0になっても自己インダクタンスのため電流は流れる。

[0143 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

コンデンサーのエネルギーとコイルのエネルギーの和が一定 エネルギー保存則
例題 ソレノイドコイルの自己インダクタンス
例題 難しい
Bの向きが上向き、nの向きも上向きにする→起電力の向きが決まる
金属棒とコイルに誘導起電力が生じる
金属棒の運動方程式を立てる←難
単振動の方程式が得られる

5-10
回路素子
連続方程式
本来時間的に変化しない電場に対して導き出されたもの
元々は時間的に変わらない電流の作る磁束密度について導かれたもの
↓
電荷や電流の変化は極めて大きな速さで伝わるので十分ゆっくりした変化であれば成り立つとしてよい→準定常変化という

周波数 振動数
電気を使う＝電力を消費している。エネルギーを消費している。

実質的に同じ効果を与える直流→実効値→最大値(振幅)の√2分の1倍
インピーダンス…実効値の比→直流抵抗の概念を拡大したもの

RCL並列回路、キルヒホッフの第二法則、
積分した時の積分定数は回路にEと無関係な一定電流が流れていることを意味する→

[0144 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

実際には導線に僅かにある抵抗でそのような電流はやがて減衰するから交流理論では考えなくてよい。
並列共振、共振周波数 電力は抵抗だけで消費される

RCL直列回路…キルヒホッフの第二法則、
極板に一定電荷が固定されていることを意味している。
しかしそのような電荷があれば速やかに放電してなくなってしまうので振動電荷があるだけとしてよい。
直列共振、共振周波数
コンデンサーとコイルでは一時的にエネルギーが蓄えられるが、抵抗では熱となって回路の外に失われる。消費される。
リアクタンス…
1/ωC、ωL

5-11
電場についてのクーロンの法則
磁場についてのビオ・サヴァールの法則重ね合わせ
ファラデーの電磁誘導の法則
EとBは座標変換で互いに移り変わる一個の場の別々の現れと考えるのが合理的。
アンペールの法則

マックスウェルの変位電流の法則…連続方程式と極板間の電場の連立→変位電流
アンペール・マックスウェルの変位電流の法則
Eの変化がBを生み出す…Eの変化がBを生み出す→Bの変化がEを生み出す→Eの変化がBを生み出す

[0145 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/18(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

波として空間内を伝わっていく→これが電磁波である

電波 赤外線 可視光 紫外線 X線 γ線

EとBは互いに直交している。

マックスウェルが電磁波の存在を予言→ヘルツが実証

電磁波の伝播速度…c=1/√(ε0)μ0
これは光速に等しい。
電場のエネルギー密度
磁束密度のエネルギー密度
電磁波の全エネルギー密度

電磁気終わり

[0146 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

いいまとめだ

[0147 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

ありがとうございます。

4-1
抽象的な数式を見てそれが表している具体的な物理現象を思い浮かべられなければならないし、逆に具体的な物理現象に抽象的な数学的表現が与えられなければならない。

波動…力学的な波は有界な運動形態の伝播、運動のスタイルが伝わる現象。
媒質 変位

あたかも波の形をした弦がそのまま右に動いたかのように見える。実際には各分子が弦に垂直に振動しているだけ。
運動のスタイルが少しずつ遅れて右に伝えられているだけ。
弦そのものが右に動いた訳ではない。
横波 縦波

進行波の一般形→原点での運動を関数で表してそこからの「時間的遅れ」を代入するだけ。

有界であれば何でもよいが、媒質の変位が単振動をする正弦波が重要。
振幅 周期 振動数 波長 正弦進行波 位相 周期的な波 パルス(一回きりの運動)

変位の速度・加速度
波のエネルギー密度(電磁気でも出てきた)
エネルギー密度は振幅の2乗に比例する。
角速度の2乗、質量密度にも比例する。

※K=(1/2)mv^2で、v＝aωというだけのこと。

[0148 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

波の最も特徴的な性質は重ね合わせ
→合成波は単に2つの波の式を足すだけでよい。
→粒子と波動を決定的に区別するもの
※ただし量子論では粒子(素粒子)も波動の性質をもつ。
→重ね合わせから干渉や共鳴が生まれる。

4-2難しい。
運動量の増加＝受け取った力積

※角度が小さいという近似→全部の分子の速度が等しいという近似
※張力は等しいと置く。

近似を使わない場合→横方向の「釣り合い」と、縦方向の「運動量変化＝受け取った力積」を使う。二点の張力は「弦が伸びたために」異なる。

続き…正弦波の場合
速度Vで波とともに動く人から見る→頂点は動かず分子が速さVで左に動くように見える。

※頂点付近を曲率半径rの円の一部と近似する。
この人から見れば円弧が速さVの等速円運動をしているように見える。
これは素晴らしい見方。エレガント！
伸びる前の長さから質量を出す。
円運動の向心力は弦の張力2つ。

縦波は媒質の振動方向に伝播する波動
音波は空気(弾性体)分子を振動させ、密な所と疎な所を作り出し、その「疎密が伝わる現象」

[0149 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

ピストンを素早く振動させると圧力差を保ったまま管内の空気が伝わる→疎密の状態が伝えられる
縦波には「密度」が重要な役割を果たしている

※|dy/dx|≪1の近似(空気の管(円柱部分)に比べて、円柱の底面からの空気分子の変位が小さいという近似)

疎密はdy/dxで表される…重要

音波の伝わる速さ
→単なる前項の応用
音波による空気振動は極めて遅く、空気中の熱の伝播はゆっくりだから、空気の振動による圧縮・膨張は局所的な断熱変化と考えられる
→ポアソンの公式が成り立つ
→ポアソンの公式と気体の状態方程式の連立
→空気は酸素と窒素の混合気体、比熱比＝1.4からVの式を出す
→実測値と実によく合っている。

4-3
旅人と故郷と手紙と「郵便屋」

音は、音源を出た後、媒質としての空気中を振動が伝わる、いわば空気が振動を運ぶので、伝わる速さは音源の速さに無関係である→重要
ドップラー効果

アヒル ばた足 同心円状の波
アヒルが進行していても出す波は同心円状

[0150 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

アヒルが近づく側では波長が短く観測され、遠ざかる側では波長が長く観測される→重要

ドップラー効果は2体問題ではなく3体問題である
→空気の存在がポイント
→空気の静止している座標系(風の吹いていない座標系)での話

風の吹いている場合は風とともに動く座標系で考える→重要

※実際にはV→V+wで済む。しかし、ドップラー効果の矛盾(に見えるもの)が解消する
→これは目から鱗

斜め方向→視線速度
考察のやり方が非常によい。グラフ
例題 簡単

4-4
固定端である条件→常に節
→反射波の式
→固定端での反射では位相がπずれる→重要

自由端での条件→張力が常に平行→なぜならば「自由」端なので、垂直成分があれはなくなるまで瞬時に移動するから。
→合成波はdY/dx＝0
→必ず腹

気柱の中の音波の場合、開口では大気圧と等しい→密でも疎でもない

開口の少し外側が腹→開口端補正

入射波が0のとき反射波も0だから積分定数は0→ポイント

自由端での反射では位相はずれない→重要

[0151 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

同一振幅で逆向きに進行する正弦波を考える
→合成する
→tだけの関数(振動)とxだけの関数(振幅)の積で表される→重要

定常波 定在波 腹 節

固有振動以外の波は少しずつ位相の異なる三角関数の多数個の和となり、全体で事実上打ち消しあう→重要

生き残る波は共鳴する→重要

基本振動 二倍振動 三倍振動
固定端の条件から固定端で位相がπずれることが示される

気柱の共鳴も同じパターン
節…密度変化が最大(疎密が入れ替わる)
腹…密度変化が無い(平均値のまま)

例題 結果重要

[0152 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

4-5
干渉…重なりあって強めあったり弱めあったりすること
簡単のために振幅の減衰が無いものとする。

重ね合わせ→合成波
干渉条件(重要)
経路差による干渉条件
波長の整数倍と波長の半整数倍

波の節線は波源を焦点とする双曲線→重要
※「経路差＝一定」の点を結ぶと双曲線になる。

2つの振動数が非常に近いとき、うなり…合成音が弱い状態から強い状態を経て再び弱い状態になるのを一回のうなりという。
うなりの周期とうなりの振動数→重要
片方の振動が一回多くなる

干渉は重ね合わせを空間的に見たもの、うなりは重ね合わせを時間的に追いかけたものと言える→重要
※ここまでは近似は使っていない

2つの波の式を書く→合成する→平均振動数の音を表す部分と、振幅を表す部分に分けられる

なぜか→「2つの振動数が非常に近い」と仮定したので、振動数の差が極めて小さく、振幅項と考えてよい(ここで近似を使った(重要))。振幅が時間的にゆっくり変化していくことを示す

例題 干渉の基本問題
波の式を作る→合成する→強め合いの条件を出す

[0153 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:???]

力学的な波動が終了。
今までで一番近似が多かった。

[0154 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

6-1
光は電磁波。
波動一般に共通した光の性質
電磁波としての特殊性(偏光)

平面波 球面波 2次元に広がった波
波数ベクトル→重要
角振動数→重要

座標系の回転…同じ点を回転した座標系で見たもの
ベクトルの回転…回転させたベクトルを同じ座標系で見る場合

θの符号が逆になる→当たり前

空間内の平面、平面内の直線…内積表示
同位相面 波面
波は波面(同位相面)に垂直に進む→重要
例題 公式の確認

[0155 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

6-2
障害物の裏側に回り込むこと…回折
ホイヘンスの原理
波面(同位相面)上の各点が点波源となってそこから出る球面波の重ね合わせとして伝わってゆく

単スリット
両辺に(2/a)sin(α/2)を掛ける→重要

振れ幅 振動
有限個の波源からの波の重ね合わせ→極限をとる

単スリット通過光の強度分布→重要

回折…スリットの開きが広いとき、光は直進する。
スリットが波長より狭い時、光は影の部分にも回り込む。この現象を回折という。

6-3
障害物の間隔が波長に比べて十分に大きければ光は直進し、光線という概念が適用できる。
幾何光学とは回折現象が無い範囲での光学

[0156 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

光線の直進性 光線の逆行性
反射の法則
屈折の法則123
※反射も屈折もAB'がポイント

n12を1に対する2の屈折率という
絶対屈折率…真空に対する1や2の屈折率
媒質と光の振動数のみで決まる→重要

臨界角 全反射 円錐内に収まる

反射と屈折は光でなくとも一般の波動で成り立つ。

音速は温度と共に大きくなる→屈折率は温度と共に減少する→重要
冬の夜には音が遠くまで伝わる。夏の昼には逆になる。

[0157 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

レンズの公式
近軸近似→重要
実像 虚像
焦点距離
点Aから出た光線の束は角度が小さい範囲で全てBに集まる。
例題 重要 プリズムによるレンズの公式の導出は難しい。

6-4
Aから出た全ての近軸光線はB点に集まる。A'とB'についても同様。
幾何だけではなく途中でレンズの公式を利用する→重要

実像 虚像ではbをマイナスにする 倍率

凹レンズの場合、fをマイナスにする。→焦点が反対側にあるから。
虫眼鏡 凸レンズ
眼をレンズにつけて見る場合
眼をレンズの焦点に置くとき
近軸光線のみ
明視の距離…普通の人で25cmくらい

[0158 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

顕微鏡 対物レンズ 接眼レンズ 倍率
ケプラー望遠鏡(屈折望遠鏡)
無限遠 像は倒立している。

※共通点…思いっきり拡大するために「ほぼ焦点」や「焦点」に像を結ぶように設計されている。

球面鏡 ここでは凹面鏡
近軸光線に限れば、Aから出た光は全てBに集まる。
半径の中点が焦点。
A'とB'に対しても成り立つ。
連続性
近似 レンズの公式 倍率

6-5
ヤングの実験 各スリット幅が十分小さければ干渉する
強め合う条件 弱め合う条件

多重スリット
Nがあまり大きくない範囲での近似
ヤングの実験と多重スリットの違い
Nが大きくなるにつれて明線がシャープになり、明線と明線の間では光の強度が減る。

[0159 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

回折格子…Nを十分大きくしたもの
強度分布は完全な線スペクトル
←少しずつずれた三角関数を無限個足し合わせると事実上ゼロになる
2スリットの場合は強度分布が重なり分解能が悪い。回折格子ではきれいに分離される。分光器として優れている→重要

スリット幅の影響→強度分布は角度θとともに減少する→重要
例題 簡単

6-6
屈折において光の振動は連続的につながっているから振動数は変わらない→重要
真空中の波長より短くなる

干渉の一般論
振れ幅 振動
強め合う条件 弱め合う条件
光路差 光路長

[0160 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

屈折率の小さい媒質から大きい媒質に入る境界面で反射する場合には位相がπずれる→重要
ここでは説明しない
固定端の反射に対応する

強め合う条件…固定端反射の回数を考慮する→重要

フレネルの複プリズム ヤングの実験と同一
ロイドの鏡 ヤングの実験と同様だが、固定端反射でπずれていることを考慮する。

マイケルソンの干渉計 途中で透明物質がある場合には経路差を光路差に置き換える。

単一点光源からの光は干渉する。二個の異なる光源からの光は干渉しない。ただ単独の光源がある時の強度の和になる。

[0161 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

光は有限の長さしか続かず、何波長かで途切れる。
別の原子から出た波連はもちろん、同一の原子から出た光でも、異なる波連の位相の間には何の関連性もない→重要

干渉性の光 非干渉性の光

クロスタームが消える理由→でたらめバラバラ打ち消し合い。
干渉条件の数学的導出
異なる光源からの重ね合わせの導出(干渉を示さない)
レンズの影響…単に無限遠のスクリーンを有限距離に近づけるだけで経路差には影響しない→重要
幾何学的な長さは異なるが、光路長は等しい。
レンズとはそういうように設計してあると考えてよい。

例題 重要 固定端反射を含む

[0162 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

6-7
レーマーの計算…初めての光速測定
フィゾーの実験…初めての地上での測定
フーコーの実験
※あとはブラッドリーの実験というのもある。

粒子説…粒子が中に引き込まれた(加速された)→これは間違い→光の波動説
ヤングからフーコーまで
現在では光速は定義値299792458m/s

光は横波
エネルギー強度 三角関数の平均値

自然光…x方向とy方向の振幅が等しく、個々の波連の位相の間に何の関連性規則性もない光のこと。
でたらめな変数の三角関数の数多くの和→足し合わせると事実上消えてしまう

進行方向に垂直などの方向の振動の強度(エネルギー)も等しい。

直線偏光→点→線分
円偏光→円周→円盤

右ネジ円偏光→ヘリシティー正
左ネジ円偏光→ヘリシティー負
偏光板
例題 面白い

[0163 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/24(水) NY:AN:NY.AN ID:???]

光学が終わった。波動として音波と共通している部分と、電磁波としての部分。
次は「入門演習」に入りたい。「入門の原子物理」は適当に混ぜて終わらせる予定。

[0164 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/28(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

7-1
光が干渉・回折を示すこと、真空中に比べて物質中では光速が減少すること…光の波動論
物質が光を吸収・放出するとき、吸収・放出される光のエネルギーはhνの整数倍でなければならないとの仮説 プランク定数

光電効果とは、金属に光(可視光や紫外線)を照射した時、金属内部から電子が叩き出されるという現象。

自由電子といえども金属表面との電位差により金属内に束縛されている、自発的に外にこぼれ出ることはない。
表面での内向きの引力(金属を構成している陽イオンからのクーロン引力)に抗して電子が外に飛び出ることが出来るためには電子に十分なエネルギーを与えねばならない。光電子、熱電子

最も高い状態のエネルギー→仕事関数
蒸発に似ている
束縛電子は自由電子にするためにも仕事を加えねばならない
臨界電圧 ν0は光の強さ(量)には依らないが陰極金属の種類により異なる。

[0165 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/28(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

直線の傾きは陰極金属に依らず一定でプランク定数hと一致
直ちに電子が飛び出す(3*10^(-9)s以下で)

古典論(光の波動論)…振幅がある値以上ならば、振動数と無関係に電流が流れる。電子の最大運動エネルギーも振幅とともに増加するはず。
光のエネルギーは空間内で連続的に分布しているからそれが電子に集められるのに時間がかかるはず。
→実際には殆ど瞬間的に電子は飛び出す。古典論とは相容れない。

アインシュタイン
エネルギー…ε＝hνの粒子
光電効果は金属中の電子がこの「光の粒子」を1つ吸収して金属外に飛び出す現象である、と仮定する。
あくまで光子一個と電子一個の関係である。いくら光が強くとも(＝光子数が多くとも)、一個の光子のエネルギーが不十分ならば(hν＜W0)、電子は外に飛び出ない。
光が弱くとも(光子数が少なくても)、一個の光子のエネルギーが十分ならば電子は瞬時に叩き出される。

[0166 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/28(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

量子論(光子仮説)でいう光のエネルギーは光子一個のエネルギーを意味している。
古典論の光のエネルギーは光全体つまり光子の集合全体のエネルギーを意味している。振幅の2乗は光子数に比例している。

光の粒子性 日焼けとは皮膚の分子の化学変化による色素変化
都会では空気の塵により紫外線が散乱されて少ない。海や山では紫外線が多いから日差しが弱くても(光子数が少なくても)日焼けする。

7-2
粒子の状態…運動量とエネルギー
光はエネルギーhνの粒子→運動量は？
糸で吊るした軽い鏡…反射光の方向があちこちに揺れ動く
月面に立てた旗が太陽光ではためく。
大きくて軽い人工衛星(風船衛星)の軌道変化

[0167 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/28(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

数多くの光子の集合(光子ガス)
圧力 内部エネルギー箱の内面は光の完全反射面 両端が固定端の場合の定常波を形成している→重要
振動数の変化→長さの変化→体積の変化→nに依らない→重要
断熱変化→重要→これよりε＝pc→最重要
光子のエネルギー 光子の運動量
光子仮説 光の粒子性→光がエネルギーと運動量を持つ粒子のように振る舞うという事実
光子ガスの状態方程式PV=(1/3)U
例題 慣れないと面倒に感じる
「一秒間における力積＝力」→重要
例題 簡単

7-3
コンプトン効果とは電子に光(X線)を当てた時に散乱される光(X線)の波長が入射波より少し伸びる(振動数が少し減る)現象

古典論(光の波動論)では電子による光の散乱は、電子が入射波の電場の振動数と同じ振動数の光を散乱波として放射すること、波長が変わらない

量子論(光子仮説)では光子の、電子との衝突・散乱と見なすことができる。
電子を事実上自由と見なしてよい近似→重要
エネルギー保存則と運動量保存則の連立

[0168 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/07/28(日) NY:AN:NY.AN ID:???]

要するに、光子と電子の弾性散乱である。→重要

小さい因子のかかった右辺→λ＝λ'の近似→重要
電子のコンプトン波長

発光による原子の速度変化は極めて小さい→平均速度の導入→重要
ドップラー効果
光源が近付く場合、観測者が近付く場合
非相対論的な計算
相対論的に扱った式
例題 原子核 γ線
運動量保存とエネルギー保存の連立
近似→難しい
ΔEは数MeV。

[0169 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/08/09(金) NY:AN:NY.AN ID:???]

プロ市民（国籍不問w）ガチ推しの飛翔体キムチ太郎当選で未来はピカドン明るいね

http://www.hoshusokuhou.com/archives/29932855.html

[0170 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/08/22(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

7-4
化学では19世紀初め、物理では19世紀末。
JJトムソン…葡萄パン トムソン模型
長岡半太郎…太陽系模型 土星模型
ガイガー マースデン
ラザフォード
トムソン模型では最大散乱角が小さすぎる。
長岡ラザフォード模型
クーロン力による散乱ではなく核反応を起こす。
長岡ラザフォード模型ではrが全く任意。
古典電磁気学では荷電粒子が加速度運動をしていれば電磁波を放射しエネルギーを失って半径が小さくなっていく。
原子の安定性と一定性が説明できない。
離散スペクトルが説明できない。

リッツの法則
リュードベリ定数
ライマン系列 バルマー系列 パッシェン系列
紫外部 可視光 赤外部

例題
トムソン模型の否定。難しい。

[0171 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/08/22(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

7-5
ボーア理論 前期量子論
過渡期の理論 内部矛盾も含む。

長岡ラザフォード模型を採用する。
仮説 ボーアの量子条件 定常状態
半径が決まる。
エネルギー準位
定常状態…特定半径と特定エネルギーの状態

仮説 ある定常状態から別の定常状態に飛び移るときにのみ、光子を一個放出ないし吸収する。
ボーアの振動数条件

量子条件と振動数条件
リッツの結合法則が見事に説明される。

エネルギー準位の実在の証明 ボーア半径基底状態 励起状態 イオンの状態 イオン化エネルギー

ガラス菅内に希薄な水素ガスを入れる。陰極から出た電子のエネルギーが陽極直前で水素をイオン化するのに十分な大きさになって、「電子＋水素イオン」によって電流が増加する。

[0172 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/08/22(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

フランク・ヘルツの実験
管内に水銀蒸気を封入する。4.9Vの整数倍で電流が激減する。
水銀の基底状態と励起状態のエネルギー差が4.9eVだと考えられる。
※発生した紫外線の波長からも確認される。
波長の短いX線
連続X線…臨界波長は加速電圧だけで決まる。陽極金属には依らない。
線スペクトルの位置は陽極金属の種類によって決まる。電圧には依らない。特性X線 固有X線

連続X線は電子の持つ電荷がその周囲に作っている電場と磁場が電子の速度の急激な減少についてゆけずにちぎれ飛んで電磁波となったもの。
制動放射
連続X線の強度分布が波長の下限を持つ→光子のエネルギーがhνで与えられることの証明
余分なエネルギーは陽極に与えられるため陽極は大変熱くなる。
特性X線…高速の電子が金属原子の内側の殻の電子を弾き飛ばす際に放射される、波長の決まった電磁波。

[0173 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/08/22(木) NY:AN:NY.AN ID:???]

Z＞30で約1000倍という大きなエネルギー差になる。→波長の短い電磁波、特性X線の発生。

実際には原子核のクーロン力が、他の電子により少し覆い隠されるためにZ^2よりも少し小さい。δ≒1として、(Z-δ)^2

K系列のX線 エネルギー保存則と光子仮説により
モーズリーの法則が得られる。→実測で確認されている。
周期律表の完成

[0174 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/03(火) 23:08:37.60 ID:CJH5k976]

学問と技術の違いは

一方は精神の栄養になるが他方は使わなければすぐ忘れることです。

忘れれば何も無かった事になり、時間だけが浪費されたことになります。

いやその時間は金に変わったんですね。自分は残りカスになっても金があるから良いか。

それも愛、みんな愛、愛の金中花。

[0175 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/03(火) 23:38:37.85 ID:???]

うる星めこすじ

[0176 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/04(水) 03:22:45.17 ID:???]

泳ぎ方だろうと自転車だろうと一度身に付いた技術は失われないが
知識はすぐ陳腐化する

[0177 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/04(水) 13:57:36.72 ID:???]

いくら畳の上で泳ぎの練習しても上手くならんよ

[0178 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/05(木) 00:39:34.14 ID:YNlP+ij4]

われわれ学問の徒は、技術はより上級の学問に進むための手段に過ぎません。
だから、技術は並み程度に身につけたら先に進みます。
力の平行四辺形の法則、皆さんなんで成立するか知ってますか。
学校では単に事実として公式で与えられ後は問題集をバンバンやって
使い方の訓練をしたでしょう。確かに問題を早く解けるようにはなったが
我々はそこまではやらないで適当に切り上げて、
平行四辺形の哲学的な意味を考えます。そして技術的な問題は将来の部下に任せて
我々はその先の解析力学に入ります。それから直ちに量子力学を学習します。
一応問題計算は理解の助け程度で訓練しますが、込み入った計算はその訓練で
鍛え上げた部下にやらせます。我々の仕事はその先の物理学の最先端にあるからです。

[0179 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/05(木) 01:20:11.64 ID:???]

その程度じゃ技術という資格は無い
学問する技術が身に付いてなきゃ学問の真似事しか出来ん
学問する技術は技術を身に付ける技術

[0180 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/05(木) 06:37:50.75 ID:YNlP+ij4]

どんなこともその問題の原理は簡単です。だから分厚い問題集は
問題解き専門技術者に任せて、我々学問の徒は参考程度にして
本来その原理を理解できたらさらに上の問題の原理の理解に進めれば
時間の節約になります。われわれの使命は原理の発見・創造にあるからです。
機械設計技術者が職工の技能であるねじ回し（ドライバー）の訓練を受けてそれに上達しても
、機械組立は早くなってもそれで機械設計の腕が上がるわけではないのです。

[0181 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/05(木) 15:30:09.28 ID:???]

>>178,180の発言に違和感を感じるのは
発見よりも理解に重点を置いてるからなのかな

[0182 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/05(木) 19:20:50.21 ID:???]

理解さえも甘く見てるがな

[0183 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/05(木) 21:24:10.25 ID:YNlP+ij4]

日本人は根性努力自己責任という言葉が大好きです。
大発明王エジソンは天才は１％のインスピレーションと９９％の
努力の結果だと言いました。１％のインスピレーションが得られたら
それを実現する９９％の努力は、実は能力の無い人には大変な努力に
思えるでしょう。しかしわしら学問にために生まれた者はにとって
それは努力ではないのです。楽しい時間なのです。それはあらかじめ
もう１％のインスピレーションがあるからです。しかし何も無い者にとって
ただ努力することは苦痛でしょう。根性努力が必要です。まさかパチンコを
一日中努力してやってるとは言わないでしょう。楽しいことは努力ではないのです。
楽しくない今の学校教育は間違えてるのです。すくなくともわしら学問の徒にとっては。

[0184 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/06(金) 17:30:17.40 ID:???]

別に学校教育は間違えてないだろ常識だし
実行には問題があるが

[0185 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/06(金) 20:39:44.29 ID:NAQQ8znW]

皆さんは行列・行列式を学んだ時、なんでそんな変な計算が必要か
教えられましたか。わしの時はただ「こうするんだ。」と言って後は
問題練習でした。同じクラスにいた女の子は何よあれ、ただ計算するだけ？
と言って怒っていました。でも計算兵隊のあの今は教授、それでお飯頂けるから
それでいいのです。

[0186 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/07(土) 00:38:21.84 ID:???]

逆転メコスジマン

[0187 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/07(土) 18:02:18.37 ID:???]

教えられるまでもなく明らかな事を教えられたかどうかなんて憶えてるはずもない

[0188 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/07(土) 18:56:27.41 ID:PG6Mjc4s]

自分の子をうっぷん晴らしに殴り殺した父親の事がニュースになってる。
それを思うとルソーは偉い。真の学問のために仕事もままならなかったが、
そのため自分の子を育てられないと分かって孤児院の門に置いた。その後
ルソーは教育書「エミール」を出版したが、自分の子を孤児院に捨てる親が
何を言うか！と非難を受けたそうであるが。生活苦から自分の子を殴り殺すより
断然良心的だ。

[0189 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/09(月) 23:45:50.81 ID:???]

7-6
ボーア理論の鍵は量子条件
古典物理学は連続量の世界
例外は定常波

波動である光が粒子の性質も持つならば、逆に粒子である電子そして他の全ての素粒子も波動の性質を持つのではないか。

電子波またはドブロイ波

原子の中の電子は軌道上にこの電子波の定常波を作っていると仮定する。

生き残らない波→一周するごとに少しずつ位相がずれていくので結局打ち消し合って消えてしまうと考える。

ボーアの量子条件

ドブロイの仮説は電子線が干渉するか否かで正否が決定される。
X線の波長は結晶の格子間隔と同程度だから回折格子のように使える。

全ての波長に対して強め合うm＝0の場合だけを考える。
ブラッグの条件
照角←入射角

電子波も全く同じ条件で干渉することが観測された→波動力学へと発展していく。
電子以外の全ての素粒子についても波動の性質を持つことが知られている。
デヴィスンとジャーマー

電子とは観測の仕方で粒子的にも波動的にも振る舞う「あるもの」としか言い様が無い。

[0190 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/10(火) 00:00:21.04 ID:???]

例題 電子波が定常波を作る条件→量子条件

例題 トムソンの原子模型 位置エネルギーの基準を原点にとる。
7-7
アインシュタインの関係
エネルギーと熱と質量の三個の独立な保存則が、熱を含むエネルギーの保存則と質量保存則の二個にまとめられた。
↓
熱とエネルギー同様、質量とエネルギーも単一の保存則に包摂される。

特殊相対論
相対性原理と光速不変の原理
の2つの前提

アインシュタインの関係の導き方
1 他の慣性系で見る
2 重心不動の条件を使う

静止質量
相対論的なエネルギーの表現
静止エネルギー＋運動エネルギー

非相対論力学つまりニュートン力学のエネルギー

原子核や素粒子の反応では、反応の前後で質量が変化する。
例題 運動量保存

[0191 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/10(火) 00:10:40.24 ID:???]

7-8
原子核は核力による核子の結合状態
質量数と電荷は厳密に保存される。

核力はクーロン力の百倍も強い引力
核力は到達距離が短く、しかも飽和性を持つ
湯川秀樹の中間子論

Z＞約100でクーロン斥力の全効果＞核力の引力となり結合不可能となる。

原子核の結合エネルギーBとは、安定な原子核をバラバラの核子の集合に分解するために加えなければならない最小のエネルギー。

Bに相当する質量→質量欠損
質量数が50〜60くらいの核が最も安定
核子一個当たりの結合エネルギーはほぼ一定。

原子の場合でも原子核と電子が結合しているから、原子の質量は原子核と電子の質量の和より小さい。→しかしそれは事実上無視できる

イオン化エネルギーを質量に直せば無視できることが分かる。→原子核の場合、B/Aは無視できない。

放射性物質は不安定な原子核を含む物質で、放射線を出す。
α線はHeの原子核、β線は電子、γ線は波長の短い光子(電磁波)
α崩壊、β崩壊、γ崩壊

[0192 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/10(火) 00:30:21.59 ID:???]

運動量保存則
中性子は陽子より僅かに質量が大きく、電子と中性微子が生まれ得る。
結合エネルギーの差によってβ＋崩壊が生じることも有り得る。

個数に比例し、時間にも比例する。
崩壊定数→原子核の壊れ易さを表す
半減期 放射線の強さ
放射性元素の4つの系列

炭素14は半減期5570年
炭酸同化作用


質量数と原子番号(電荷)は厳密に保存する。
核反応でのエネルギー保存則は、静止エネルギーを含めて考えねばならない。

反応熱をBで表すと質量で表した式と逆になる。

発熱反応と吸熱反応
クーロン障壁
吸熱反応の閾値
重心系と実験室系
反応によって生じた核は共に静止可能。
重心運動のエネルギーは不変
相対運動のエネルギーは消滅し得る

[0193 ご冗談でしょう？名無しさん 2013/09/10(火) 00:31:56.16 ID:???]

質量数50〜60くらいの中くらいの核の結合エネルギーが最も大きい
核融合反応 水素爆弾 分裂エネルギー 炭素サイクル(太陽内) 核分裂 連鎖反応 原子炉 原子爆弾
原子炉は質量をエネルギーに変えているのではなく、結合エネルギー(質量欠損)の僅かな差をエネルギーに変えている。
質量数(核子数)自体は保存する。放射性原子核 危険な放射性廃棄物

例題 反応�Vを式で表す。uで表して、931.5MeVをかける。

全部終了。

[0194 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/02/26(水) 21:46:58.40 ID:???]

原子の分野でオススメの参考書教えてくれよ
今、エッセンス読んでるけど他にもどんな参考書があるか知りたい
漆原とかがいいって聞いたが

[0195 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/05(金) 16:11:17.04 ID:P1LE5Uwr]

物理大好きです。
物理は生活です。
物理を理解出来てない人は
生きるのに損をしています。

物を置く。
物を動かす。

物理的な頭で考えれば
効率良く生きられます。

受験のみでなく
楽しく学んでみてね。

[0196 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/05(金) 17:57:48.01 ID:???]

直上を除いて、スレタイを理解しない奴がいるなー

[0197 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/05(金) 20:28:10.78 ID:5qOiEeWZ]

趣味で物理学をやりたい場合高校物理からやる必要って無い？
問題も解けるようになりたいけどいきなり大学の教科書の問題は解ける気がしなくて演習だけでも高校物理をやったほうがいい気がしてるんだけど

[0198 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/05(金) 20:36:04.16 ID:5qOiEeWZ]

ちなみに理系学部一年ぐらいの微積と線形代数は理解はともかく計算は出来る

[0199 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/05(金) 21:32:31.54 ID:???]

物理入門コースが読めるなら高校物理はいらない。

[0200 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/05(金) 21:36:07.01 ID:???]

>>199
物理入門コース力学は高校物理と内容がダブってる所は読めたけどほかはついて行けなかった

[0201 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/06(土) 01:37:03.50 ID:???]

ついて行けない所って何？

[0202 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/06(土) 01:46:30.97 ID:???]

ボボ色のメコス人生

[0203 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/06(土) 12:23:02.16 ID:???]

オマエは誰にもついて行けない

[0204 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/07(日) 23:32:19.85 ID:???]

>>201
結構前だからどこがついてけなかったかあんま覚えてないけど
特に4章の惑星の運動と中心力の計算がよくわからない部分が多かったしなんとか追えても意味がわからない部分が多かった記憶

[0205 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/08(月) 01:23:46.68 ID:???]

もっと先を読んで意味を探せば？
本を始めから順に読む意味なんて無いよ
人間は忘れるものだから、分からないものが出たら即もどって調べると良いし
先読みで目的を調べるのも良い

[0206 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/10(水) 20:57:26.64 ID:???]

>>205
そんなもんなのか
数学書の読み方はだんだんわかってきた気がするが物理学書はまだわからん

[0207 ご冗談でしょう？名無しさん 2014/12/12(金) 20:30:03.81 ID:???]

とりあえず漆原の面白いほど→物理教室→新物理入門と進める事にした

[0208 名無しさん＠そうだ選挙に行こう 2014/12/14(日) 11:22:05.48 ID:???]

とりあえず適度に真面目に学校で勉強するとか？

[0209 ご冗談でしょう？名無しさん 2015/01/14(水) 20:52:41.96 ID:???]

理論物理への道標読んだら終了

[0210 ご冗談でしょう？名無しさん 2015/02/18(水) 21:01:07.64 ID:???]

適当な大学の力学・波動の本（材料力学と流体力学は飛ばす）
適当な大学の電気回路の本
適当な物理化学の本（エンタルピー、エントロピーのみでよい）

半年あれば読むだけならできるはず
あとは教科書で電磁気の理論をさらっておく
やるべきことはまず高校物理がいかに優しいかを身をもって体感することだと思う

[0211 ご冗談でしょう？名無しさん 2015/03/02(月) 23:51:28.67 ID:???]

教科書が微積をすっ飛ばして公式示しまくってるのが理解するときの一番の害
仕事とか移動距離がグラフの面積に等しいことがなかなか納得出来なかった俺の偏見かもしれないが

[0212 ご冗談でしょう？名無しさん 2015/09/10(木) 15:12:49.39 ID:???]

微積を導入すると、どこまで数学（微積を含めて）を用いて記述していくかも問題になるから
下手に導入するくらいなら微積なしでもいいんじゃないかと思うようになった
でも、運動の法則についてくらいは微積とベクトルを使ってもいいとは思うよ

微積＋数学を使った物理 -> ランダウやっとけ　はちょっとハードルがハードルすぎる

[0213 ご冗談でしょう？名無しさん 2015/09/10(木) 17:36:46.71 ID:???]

等質等方一様で滑らかな空間に限定すれば
いくらでも微積分可能だから、教えてもいいと思う。
整数に限定すれば群論を知らなくても掛け算を小学生に教えても良いように。

[0214 ご冗談でしょう？名無しさん 2016/05/14(土) 19:44:22.45 ID:???]

　
＝＝＝ 物理板の『ID表示/非表示』『ﾜｯﾁｮｲ導入是非』に関する議論のお知らせ ＝＝＝

物理板で公正で活発な議論を進めるに際し、
ID表示/ﾜｯﾁｮｲの導入が必要なのかについて住人の皆様で議論をしたいと思います。

論点は、1) ID表示設定の変更, 2) ﾜｯﾁｮｲの導入 の2点が中心となります。

議論スレ：
【自治】 物理板のID表示設定の変更/ﾜｯﾁｮｲの導入に係る議論スレッド
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/sci/1463147137/

最終的には、ここでの議論を添えて変更申請をしたいと考えています。
議論に参加される方は, このスレのテンプレ
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/sci/1463147137/1-6
をご一読頂き「納得出来る材料/意見」とともに賛成/反対の意思表明をお願いします。

以上、スレ汚し失礼しました。

[0215 ご冗談でしょう？名無しさん 2017/04/24(月) 03:46:34.14 ID:M900x6qu]

とりあえずこれでも読んどき
http://ameblo.jp/krounin1/entry-12260472328.html

[0216 ご冗談でしょう？名無しさん 2017/08/18(金) 17:56:20.82 ID:???]

高校で物理がよくできた者は、勉強せんでもできた者ばかりだから、
高校の物理の勉強の仕方なんて知らないものだ。

[0217 ご冗談でしょう？名無しさん 2017/10/18(水) 16:36:33.05 ID:???]

なっとく

[0218 ご冗談でしょう？名無しさん 2017/10/20(金) 15:48:16.23 ID:???]

答を見ないで問題を解くことだよ

[0219 ご冗談でしょう？名無しさん 2018/01/31(水) 05:09:39.83 ID:co3m1tSm]

物理学もおもしろいけどネットで儲かる方法とか
グーグルで検索⇒『羽山のサユレイザ』

WHOGK