ありのままに生きる

社会不適合なぼっちおやじが、自転車、ジョギング等々に現実逃避する日々を綴っています。

京商 1/10電動ラジコン オプティマ 製作日記(七日目)

lupoGTI2017-02-05









 天気の悪い一日で、くもりから雪になって雨に変わった。外に出ないで読書しておえかきして昼寝してからラジコンを作った。


 オププティマ製作の第七日目は工程15、16を行った。


↓工程15(ショックステー)




↓工程16(サスペンションアーム)





ファインマン物理学Ⅱ 光 熱 波動

ファインマン物理学〈2〉光・熱・波動

ファインマン物理学〈2〉光・熱・波動

第13章 波の見方と粒子の見方との関係 メモ

13-1 確率波振幅

・粒子が見つかる確率は振幅の絶対値の2乗に比例する

・振幅は空間と時間に関してe^i(ωt-k・r)で正弦的に変化する。

・1個の粒子のエネルギーEがわかっており、振動数と

   E=hω      (13.1)


 の関係にあり、運動量pがわかっており、波数と

   p=hk      (13.2)


 の関係にある。古典的な極限状況に対応する。


・粒子の考えが制限つきのものであることを意味する。


・振幅がe^i(ωt-k・r)で表せるのであれば、絶対値の2乗は一定で、粒子の
見出される確率はどこでも同じで、位置の不確定性が大きいことになる。


13-2 位置と運動量の測定

・スリットが1個あるとし、粒子がひじょうに遠くからあるエネルギーをもって
やってくるとする。

・古典的には水平方向の運動量p0をもち、鉛直方向の運動量pyもわかっている。

・波の進路は回折の影響で広がり、広がる角度、それを極小の角度と定義すると、
それが最終的な角度の不確定さの目安になる。

・鉛直方向の運動量pyの広がりはp0?θに等しい

・波長をλとすると、?pyはp0λ/Bとなる。

・スリットを小さくすればするほど、回折波は横に広がり、粒子が横の運動量を
もつ可能性も増す。

・鉛直方向の運動量の不確定さはyの不確定さに逆比例する。;

・鉛直方向の運動量の不確定さとその方向の位置の不確定さとの積がプランク定数
hの程度の大きさになる。

   ?y・?py?h    (13.3)


・粒子の鉛直方向の位置を知り、さらにその鉛直方向の運動量を(13.3)で
与えられるよりもずっと正確に予知できるような測定系をつくることができない。


13-4 原子の大きさ

・水素原子をとりあげ、電子がどこにあるかを正確に予知することはできない。

・できるとすると、運動量の広がりが無限になってしまう。

・位置がa程度の広がりをもつとする。
原子核と電子の距離をほぼaとする。

・運動量の広がり:h/a

・運動エネルギー:mv^2/2=p^2/2m=h^2/2ma^2

位置エネルギー:−e^2/a


・aを小さくすると、位置エネルギーが減少するが、逆に運動量の方は不確定性
原理により大きくなり、運動エネルギーが大きくなる。

・全体のエネルギー:E=h^2/2ma^2−e^2/a   (13.10)


・原子が一種の妥協をし、エネルギーができるだけ小さくなるように自分を調節
する。
・Eを極小にするため、aで微分し、微分係数を0としてaを求める。

   dE/da=−h^2/ma^3+e^/a^2      (13.11)



   a0=h^2/me^2=0.528A=0.528×10^-19 m  (13.12)


・この距離をボーアの半径と呼ぶ。


・原子を押しつぶそうとすれば、電子はもっと狭い空間に押し込まれ、その結果
不確定性原理により、その運動量は平均として大きくなり、さらにエネルギーも
増す。

・原子を圧縮することに対する抵抗は、量子力学的効果で会って、古典物理的な
効果ではない。


13-5 エネルギー準位

・定常状態では原子のエネルギーがそれぞれあるきまった値だけをとる。

・一般に2本のスペクトル線があれば、それらの振動数の和(または差)の振動数
をもつ別な線が存在することが予想される。

・すべてのスペクトル線は一連のエネルギー順位を知ることにより理解できる。

・各スペクトル線は、ある二つの準位のエネルギーの差に対応する。

 ⇒リッツの結合原理