締切済み 量子論について 2008/07/13 23:56 長さＬの一次元の箱に粒子を閉じ込めた場合、量子数が０の状態というのは存在するのでしょうか？ みんなの回答 （1） 専門家の回答 みんなの回答 jamf0421 ベストアンサー率63% (448/702) 2008/07/14 17:17 回答No.1 エネルギー固有値と波動関数を出されましたか？n=0ならE=0になりませんか？この時の波動関数はどうなっているかお考えになってはいかがでしょう。 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する（0） カテゴリ 学問・教育自然科学化学 関連するQ&A スピン量子数について スピン量子数についてですが、 （1）フェルミ粒子では-1/2、1/2の2種類のみであるというのは理解できました。しかし、スピン量子数は3/2、5/2などもとると説明されているサイトが多くあるのは、この時のスピン量子数というのが、1粒子に対しての話ではなく、d軌道ならばd軌道に存在する粒子のスピン量子数の合計の値として表記しているからなのでしょうか？ 量子力学 2つ質問があります。 (1)粒子の0≦x≦Lの範囲に制限された一次元の運動は波動関数 ψ(x)=Csin(πx/L) で記述される。 ここでCは規格化定数である。 粒子が次の範囲にある確率を求めよ。 1)L/2≦x≦L 2)L/4≦x≦3L/4 これの答えは両方1/2で合ってますか？解答がないのでわからないのですが。。 間違っているとしたらどのように解けばいいのでしょうか？ (2)量子化とはどういうことを言うのでしょうか？ たとえば、 運動量pの量子化→pハット=-ihバー∇ ハミルトニアンHの量子化→Hハット=pハット^2/2m=(-ihバー∇)^2/2m=-hバー∇^2/2m のようにすることが量子化ということですか？ 電磁波が量子論として扱える周波数はどの位から？ 光は波である同時に粒子であるといいます。光の波長により粒子としてのエネルギーが異なります。赤外線など光の中でも波長の長いものはそれほど人体に悪影響はないですが可視光を超え紫外線ーＸ線と短くなるにつれ悪影響を及ぼします。この粒子(量子)エネルギーと周波数の関係において量子として扱える周波数はどのくらいからになるのでしょうか。携帯電話の電磁波のような１～２ＧＨｚでも量子エネルギーを放っているのでしょうか？ 量子論的粒子！？ 量子論的粒子は区別できませんよね？ それじゃあ、区別できないってことをどうやったら表して説明できるんでしょうか・・・＞＜ 量子論が意味不明すぎですw こんにちは。 量子論の入門書『量子論を楽しむ本』を読んだのですが、どうしてそう考えるのか理解できないことがいくつもありますので質問します。 電子の二重スリット実験について。 観測前の電子は波だから、1個の電子でも2つのスリットを同時に通り抜けてスクリーンに到達した。 でも2つのスリットにセンサーを付けて本当に2つのスリットを通り抜けたか確認しようとすると 必ず一方のセンサーしか反応しないので同時に通り抜けていない。これはおかしい。 電子はセンサーに観測されると波から粒になるので同時に通り抜けられないし干渉縞はできない。 こう考えれば説明がつきますから、ここまでは理解できます。 しかし、以下のことが理解できません。 観測前の電子はA点にもB点にも存在している状態が重ね合わさっている。 ただしこれは「A点にもB点にも同時に存在しているという意味ではない」「本当はどちらかに存在しているが確率でしか推測できないという意味ではない」だそうです。 この「重ね合わせ」とは結局どういうことなのか分かりやすく教えて下さい。 またなぜこのような考えになるのかも教えて下さい。 電子が観測されて粒子になるのは、波の電子に力を与えるからなのですか？ 二重スリット実験の場合、スクリーンにぶつかるから粒子になるのですか？ 「電子は観測されて初めてどちらの場所にいたか決まる」というのも理解できません。 例えば『量子論を楽しむ本』に以下の思考実験が出てきます。 箱の中に１個の電子を入れてふたをして、真ん中を仕切りで分けて左右の空間に分けます。 箱の中には1個の電子を入れたのだから、電子は必ず左右どちらか一方の箱で観測されるはず。 しかし、観測前はどちらの箱にあるかは決まってなくて一方が観測されて初めて電子の位置が決まる。 これはおかしい。月は見ていないときはそこには存在していないと言ってるようなものでは？ さらにEPRパラドックスの説明で箱の一方を1億光年先に持って行き 一方の箱を開けたら電子の有無の情報が瞬時に伝わるのは相対論と矛盾している。 しかし、同時の相対性があるから矛盾はしないと説明されていました。 相対性が禁止している超光速は「質量のある物体が超光速に達すること」です。 この場合は「質量のある物体が移動したわけではないので相対論とは矛盾しない」が答えではないかと思うのですが どちらの方が正しいのでしょうか？ よろしくお願いします。 とびとびのエネルギー値（量子力学）について。 とびとびのエネルギー値（量子力学）について。 ε：エネルギー m:粒子の質量 L:井戸型ポテンシャルが０の領域（１次元） n:量子数 エッチバー＝(h/2π) 以上の記号から、次の式が成り立つ。 ε(n)＝(1/2m) [(h/2π)π/L]^2 n^2 nの関数としてとびとびのエネルギー値をとるという事みたいなんです。 でも例えば、 f(x)＝x^2 → (d/dx)f(x)＝2x となり、f(x)は連続な関数であるといえる。 この違いと言うか、 どういった観点からεはとびとびだという事になるのでしょうか？ 量子とは？ 最近ニュースで「量子もつれ」を利用した「量子テレポーテーション」が成功したという話を聞きました。 ところで、「量子」とは「粒子」や「原子」のように「物質」として「存在」するものなのでしょうか？ いろいろとWiki等を見てみたのですが、結局「物質」ではなく「現象」なのでしょうか？ 良くわかりません。 物理学には全く詳しくないので、簡単に教えていただけると助かります。 量子力学と相対論の相性の悪さ （再質問） 大統一理論の難しさに、重力理論である相対性理論と電気・弱い力・強い力の統一理論の元になる量子力学の相性が悪いからとの解説がありました。 私なりに、 相対性理論：１個の重力子についての理論ではなく、多数の粒子の間に働く力をまとめて記述していて、エネルギー値は連続と捉えることが出来る。 古典的で微分可能とする考え方に立っている 量子力学：基本的には１個１個の粒子の間に働く力を記述しているので、多数の粒子の関係を記述する場合、計算が膨大になり実用的でなくなる。 飛び飛びのエネルギー値をとるので、微分不可能。 この両理論の性質の関係で、相性が悪く統一がむずかしいと解釈していますが、なにぶん素人なので正しいかどうか確信がもてません。 原子数数千～数万個の微小粒子になった金属は、相対論や量子力学で説明できない特異な性質を示すことがあると聞いたことがあります。 両者の中間領域で起こる現象は、量子論で解析するには、粒子数が多すぎ、相対論が適用できるほど粒子が多くないと考えていいのでしょうか。 専門家の方のご意見が聞けたら、幸いです。 量子力学の問題 -L/2<=x<=L/2 (L>0)における質量ｍの自由粒子の量子力学的運動を考える。 波動関数は周期的境界条件を満たすとする。 運動量の間隔dpの中にある運動量の固有状態の数はほぼいくらになるか？ ただし、Lは十分大きく、したがってdp>>2π（h/(2πL))であるとする。 この問題が良くわかりません。Lが十分大きいのだから固有状態は連続スペクトルになると思うのですが、固有状態の数はどのようにもとめたら良いのでしょうか？どなたかよろしくお願いします。 量子論の計算方法 量子論の計算において離散量で有限の場合は行列表示、連続量をあつかう場合は積分を用いて計算します。しかし一次元調和振動子の場合などはシュレディンガー方程式を変数変換してエルミート多項式をとけばエネルギーが求まりますが、この場合は消滅生成演算子を用いてH=aa*＋1/2（無時限化しました）とおいてからa*を固有ベクトルにかけて計算すれば特殊関数を用いるよりもはるかに簡単にエネルギーを求めることができます。この方法は非常に便利なのですが、量子論のほかの計算（たとえば井戸型ポテンシャルや粒子の散乱等）には用いることができません。どうして調和振動子だけこの方法が適用できてほかのケースには当てはまらないのでしょうか。その理論的背景にはどのようなものがあるのでしょうか。わかる方がいらしたら教えてくれませんか。 量子論（同種粒子は互いに区別できない存在か） 統計でエネルギーの状態数を数えるときにN！で割りますが、この根本的理由がわかりません。 量子力学での不区分性はどのような要請から得られるどのような性質のものなのでしょうか。 古典的な粒子であっても区別はできない気がします。 量子論？ 光の粒子と私達は互いに影響を与え合うということですか？ こんにちは。 量子論の入り口で悩んでいるものです； もともと文系です 私達は光によってこの世界を知覚しますよね。つまり、私達の世界（＝私という存在）は光によって存在するとも言えると思います。 …ところが、私達が「光を介してこの世界を知覚」したことによって、光の粒子（つまり光量子）も変化または変質するのでしょうか？ それによって、私達の知覚する世界も姿を変えたりするのでしょうか？ つまり、私達の存在も、光（そして光によって現れる世界）というものに影響を与えているってことでしょうか？？ 私は量子論について正直ほとんど理解していないような人間なんですが； 「シュレディンガーの猫」の話などを読み、量子論の本質って、もしかしてこういうことなのかな？？？……などとひらめきました。 これって、 ・量子論的にも ・物理学的にも ・哲学的にも 的外れな発想なんでしょうか？ どのような意見・アドバイスでも構いません。 どなたかご助言、よろしくお願い致します。。。 量子力学について質問です 初歩的な内容で申し訳ありませんがよろしくお願いします。 １．量子の振動数とエネルギーはなぜ比例するのでしょうか？（振幅と比例するなら納得できるのですが・・・） ２．「エネルギーがとびとびの値をとる」のは「振動数がとびとびの値をとるからですか？ ３．電子の場合、K殻に存在する電子とL殻に存在する電子では、振動数が異なるのでしょうか？ 初歩的な内容で申し訳ありませんがよろしくお願いします。 １．量子の振動数とエネルギーはなぜ比例するのでしょうか？（振幅と比例するなら納得できるのですが・・・） ２．「エネルギーがとびとびの値をとる」のは「振動数がとびとびの値をとるからですか？ ３．電子の場合、K殻に存在する電子とL殻に存在する電子では、振動数が異なるのでしょうか？ 量子テレポーテーションから思ったこと 新聞に、量子テレポーテーション・・・と言う記事が載っていました。私は全くの素人ですので、専門的なことは全く分かりませんが、面白そうなのでつい読んでしまいました。 そこで質問なのですが、例えば、「私」の今の状態（素粒子レベルあるいはもっと厳密な意味で見て）と、全く同じ状態の原子（だけではなくてもっと厳密な）配列を持った物質（人間）を作った場合、これは私と全く同じ物になるのでしょうか？私と全く同じ考えを持ち、記憶も全く同じ、運動能力などその他の能力も全く同じ、他人からは全く見分けがつかない人間となるのでしょうか？ その場合には、「私」が２人存在することになりますか？ １次元井戸の量子閉じ込めについて １次元井戸の量子閉じ込めについて 電子が１次元井戸に閉じ込められた場合です。 量子閉じ込めが観測できるのは、離散的エネルギー準位差が温度エネルギーと比較して十分大きい場合である。量子数が1の時と2の時のエネルギー差が温度エネルギーより大きくなる井戸の幅dを求めよ。 という問題です。 どうやって解けばいいんでしょうか？ また、幅はどのくらいになるんでしょうか？ ただし、温度は300Kとします。 量子状態について 混合状態を含む一般の量子状態 ρ は有限次元の場合、 （positive Hermite で trρ=1 の）行列ですが、その要素は 有界なんでしょうか？ ２次元だったら、３つの要素が Bloch sphere 内の ３次元ベクトルで表現できるので有界ですが、 一般の場合はどうなんでしょうか？ よろしくお願いします。 量子数ってなんですか？ こんにちは。初めて質問します。 この間化学の講義で量子数というのを習いました。 主量子数（Ｎ）副量子数（Ｌ）磁気量子数(Ｍ) スピン量子数（ｓ） しかし私はいまいちよく分かっていません。 教えてください。 ちなみに文系人間なので専門用語は なるべく避けてくださるとあり難いです。 よろしくお願いします。 量子力学についていくつか教えてください。 量子力学について最近興味が沸き、勝手に勉強しているものです。 いくつか教えてください。 １ 量子は波動性と粒子性の両方を併せ持ちます。粒子であることの定義は「位置と運動量を持つ」ということで正しいでしょうか？ ２ 質量があってもなくても量子は光速で進みますか？ ３ 光子は質量がないのに運動量を定義できるのはなぜですか？ ４ コペンハーゲン解釈によると、光の波動性は「光子の存在確率の波」である で正しいでしょうか ５ 「存在確率の波が光速で空間を伝播する」時、その媒体は何なのでしょうか？古典物理では電磁波の媒体は電磁場だとおもうのですが。 量子と素粒子 量子や素粒子の意味を教えてください。 素粒子が物の最小単位ですか？ 量子はなんですか？ そして、これらは物理学の世界のことですか？ 量子宇宙論 「・・・量子力学においても、実際の物理量を出すときは、 虚数の絶対値を取り、実数として計算しなければなりません。 虚数はあくまでも、便宜上の数であり、 計算しやすさのためのもの、それこそ虚像なのです。 しかし、ホーキンスは量子宇宙論において実数への変換をしませんでした。 それは、実数に変換したとたん、そこには特異点が復活するからです。 宇宙の始まりを量子揺らぎからのスタートとして、特異点を避けたのですが、 結局、実数にしたら特異点が存在することになってしまったのです。・・・」 このような記事を見つけました。 しかし、記事を書いた人は私の頭では理解できませんがと言っています。 この記事の言っていることはあっているのでしょうか？それとも間違っているのでしょうか？ とても漠然な質問ですが詳しい人回答よろしくお願いします。 http://bibleid.exblog.jp/12863866/ 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば？ 新幹線で駅弁食べますか？ ポテチを毎日3袋ずつ食べています。 優しいモラハラの見抜き方ってあるのか モテる女性の特徴は？ 口蓋裂と結婚 らくになりたい 喪女の恋愛、結婚 炭酸水の使い道は キリスト教やユダヤ教は、人殺しは地獄行きですか? カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど
