qa20030115 あと粒子には波動の状態と粒子の状態

qa20030115 あと粒子には波動の状態と粒子の状態。生物専攻だと大学の化学、特に量子化学の分野はとても難しく感じてしまいますよね。量子化学( )の初級的な質問です 獣医大学の一年です 大学が始まって2週間で既に前途多難っぽいです 私は高校時代、物理は選択したことがない上に、数学も数式を見ただけで手が震えるほど嫌いです そのツケが回ってきたのか、Biophysicsと化学でちょっと躓いています 特に化学の最初のほうに出てきた、所謂量子化学(そもそもこのような言い方があるのかどうかわかりませんが)という分野は、私の脳味噌には難しいようです 先生曰く、「普通の物理とは違って、観測するまでは粒子の位置が確率的なのよ」 らしいのですが、もう理解できません(泣 私が物理やったことないから知らないだけかもしれませんが、何故「観測するまで位置が確率的」なのが、普通の物理と違うのですか 人間は全知全能ではないから、電子だろうが隕石だろうが、実際に観測するまでどこに落ちるかわからないのでは あと、粒子には波動の状態と粒子の状態がそれぞれ存在しているらしいですが、なぜ二重スリッドの実験では、同じ粒子が波になったり粒子になったりするのですか 何をきっかけに変形しているのですか 物理得意な人からすれば、低レベルすいて話にならないかもしれませんが、どうか回答をよろしくお願いします 波動/粒子の二重性。しかし不思議なことに。実際には本線ではなく。なぜか干渉縞ができあがったの
だ。そして現在でも二重スリット実験は電子や光子。原子や分子などを用いて
より精密に研究が続けられているのである。こうした特性があるため。これ
までの実験では。「波動/粒子の二重性の不思議を見せる実験」にとどまっていた
のだという。焦点が合った状態で観察される二重スリットの左右の像の位置を
。下部バイプリズムにより波の偏向角度を変えて制御するという

qa20030115。それなのになぜ古典力学においてどうであるか書かれているのですか。
ポリエン系分子は, 鎖長を長くするほど長い波長の電磁波を吸収する
らしいが, かなり長い分子を作れば, 電波など 波動関数を求めること
で粒子の動きを知るということになるのでしょうか ?とマイナスイオンが両方
等しい割合で存在していて, それぞれのイオンのまわりには, 水分子がとりかこ
んでいる状態で,化学第2第3回10月28日:授業ノート。である。通常は光を用いて行われていてヤングの実験といわれているたぶん
。ちなみに。上の図で二重スリットの前加速エネルギー波長とスリット幅
は。それぞれデフォルトの。程度でよさそうである。これが何を
意味しているかというと。電子は。少なくとも観測される状況では粒子であって
。古典的な意味での波ではないということである。現在提唱されている量子
暗号はこの手法ではなく。偏光状態が観測により変わってしまうことを用いた
ものである

V字型二重スリットによる電子波干渉実験。本研究成果は。量子力学が教える波動/粒子の二重性の不思議の実証を一歩進め
。電子の伝搬経路と干渉との関係の電子顕微鏡の結像光学系と電子波の干渉
装置である電子線バイプリズムを利用して。字型二重スリットを焦点の合っ
たヤングの「二重スリット実験」は。光の波動説を決定づけた実験として有名
ですが。電子のような粒子を用いた二重図に示した結像光学系では。物面に
置いた二重スリットの像が焦点の合った状態で。像面で観察されます。波動。原子スケールの世界では。物質に粒子性と波動性がどちらも現れる。光や電子
の粒子性は。存在を数えられることによって示された。どうして光は波である
と考えられていたの?次のような二重スリットの実験において。明暗の干渉
模様が観察されました。光がスリット とスリット でそれぞれ回折し。
その後干渉したと仮定します 下図上部。例えば「この油滴は電子 個分の
電荷を帯びているから電子が つ含まれる」と言うことができます。

光の「粒子」と「波動」を同時に可視化。光が持つ「粒子」と「波」という二重の性質の可視化に。スイスの研究チームが
初めて成功した。この極小物質のふるまいは。ある意味とても直感に反する
ものだが。かの有名な二重スリット実験でも。光の二重性が確かめられている。
粒子に近いもの。波に近いもの。またはそのどちらともつかないものなど。
さまざまな状態の光子が混在してこの実験は。相反する性質をもつ量子力学を
直接撮影できることを示した。初めてのデモンストレーションです」

生物専攻だと大学の化学、特に量子化学の分野はとても難しく感じてしまいますよね.一つ目の質問ですが、量子化学に置いては位置=確率だと思ってしまいましょう。そもそも量子化学では、電子の位置ではなく電子の存在確率を扱っています。電子はあまりにも早く原子核の周りを回っているので、観測しない限り正確な場所はわからず、電子の位置を考える時、確率を位置のように扱うしかないのです。わかりやすくいうと、「電子の正確な場所なんて分かるわけないけど、だいたいこのへんに電子が居やすいよ?」ということです。2つ目の質問ですが、粒子は波動になったり、粒子になったりと変形しているわけではありません。光や電子は、粒子であると同時に波動でもあるのです。これについては、昔の偉い人がそういう結論を導き出したので、そういうものだと受け入れちゃいましょう!すなわち、光や電子は常に、粒子としての性質と、波動としての両性質を示すのです。原子核の周りを回る古典的な電子など、全ての二体問題Two-body problemは、独立した一体問題に帰着させて解くことができます。なので、古典力学:量子力学が出現する以前のニュートン力学や相対論的力学の世界観では、「電子だろうが隕石だろうが、実際に観測するまでどこに落ちるか」というのは、数式で予測できると考えられていました。しかし、実際は、三体問題やそれ以上の多体問題は、特別な場合を除いて解くことはできません。そこで、量子力学では、分子や原子における、粒子と波動の二重性について扱うこととなります。二体問題 – Wikipedia僕もかじった程度なので、なんとなくの説明をします。あまりに小さい物体粒子はかなり不可解な性質を持つんです。普段はマクロな世界に生きていて、ここで当たり前だと思ってることが、ミクロの世界でも通用するとは限りません。このマクロな世界を支配するニュートンの運動方程式、ミクロな世界を支配するシュレーディンガーの波動方程式、と対比されます。まぁなんで電子が波と粒子の性質を持つかって言ったら、小さすぎるからなんですよ。物質波っていうのがあってですね、物質粒子にも一種の波が伴ってるんです。人間だって波を持ってます。ですが、それを無視できるレベルでマクロだからその波の性質はないんです。ですが、電子くらい小さいともう粒子が持つ物質波波長が無視できなくなって、波動性を帯びてしまいます。だから電子は粒子性と波動性の二重性を持つのです。あと、なぜ確率か、について。古典論ではニュートンの運動方程式で粒子の軌道や運動量をすべての時間に渡って決定できました。ところが量子力学のシュレーディンガー方程式が決定するのは波動関数で、それから分かるのは存在確率です。ですが、ミクロな世界で記述するにはこれで必要かつ十分なのです。この文章は引用です読んでみると、ウザいんですが、何を言いたいのかってのはわかりやすいので、まずは量子力学の入り口として、こちらでも。参考URL:量子1個2個と数えることができるもの普通、光は数えられないが、数えられるという考え方。もし人間が全知全能なら1ヶ月後の天気を予想できる?いや、全知全能でも予想できない。世界は確率でできている。という考え方。とりあえず難しいということです。

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