サイエンス

工学

Franz-Keldysh振動と半導体の光物性 | 電場によるバンド構造の変化

半導体におけるFranz-Keldysh振動は、電場がかかるとバンド端近くで「振動」のような現象が現れることを示します。この現象は、半導体の電子がどのように影響を受け、どのような直感的なメカニズムが関与しているのかを理解することが大切です。...
化学

シス-トランス異性体とブテンの構造 | 有機化学の理解

有機化学の問題でよく登場するシス-トランス異性体ですが、ブテンのような分子構造においてはどのようになるのでしょうか?この問題に関して、シス-トランス異性体が存在しない理由について解説します。1. ブテンの構造と二重結合ブテン(C4H8)は、...
化学

NH3分子中のH原子の数を求める方法 | 高校生の科学の問題解説

高校生の科学の問題でよく出題される「NH3分子が10.2gあるときH原子は何個か」という問題について解説します。ここでは、物質量とアボガドロ数を用いて、H原子の個数を求める方法を紹介します。1. 問題の理解と必要な情報問題文における「NH3...
地学

物理科学科における地球の内部学問と地学の関係

物理科学科で学ぶ地球の内部に関する知識は、地学の範囲に含まれるのかという疑問を抱く方も多いでしょう。地球の内部構造は、地震波の解析やマントル対流など、物理学的な観点からも深く研究されています。このため、地球の内部に関する学問が物理学科に属す...
地学

高い山から見る地球の丸みとその歴史的認識

高い山に登ると、地平線が丸みを帯びて見えることがあります。これは地球が球形である証拠の一つとして、多くの人々にとって直感的に感じられる現象です。しかし、この現象が歴史的にいつ、どのように認識されたのか、そしてそれが人々の地球観にどう影響した...
物理学

液体中の分子と気体分子の並進運動エネルギーの違い

本記事では、高校物理で学ぶ気体分子の並進運動エネルギーについて、液体中の分子との違いを明確にし、質問に対する答えを解説します。特に気体と液体の物質の運動エネルギーがどのように異なるかを理解するために必要な知識を提供します。気体分子の並進運動...
工学

自家用変電所における保護継電器の動作について:時限設定とリレー間の動作差

自家用変電所における保護継電器の動作について、特に電力会社の要請による時限設定やリレー間の動作時間差について解説します。この記事では、リレーの設置数やその動作の仕組み、設定基準について説明し、質問者の疑問に答える形で具体例を挙げて説明します...
工学

定年後に学ぶ工学と大学の数学・物理:おすすめ参考書ガイド

定年後に新たに工学を学ぼうとしている方へ、数学と物理を学ぶためのおすすめ参考書について解説します。特に微分積分、線形代数、そして大学の物理に焦点を当て、学習の進め方を提案します。まずは「マセマシリーズ」からスタート「マセマシリーズ」の微分積...
化学

HClとNH3、およびH2Oと-NH2の酸-塩基反応と反応機構の解説

大学の化学の問題で出題された、HClとNH3、およびH2Oと-NH2の酸-塩基反応について、それぞれの反応式と反応機構を説明します。HClとNH3の酸-塩基反応まず、HCl(塩酸)は酸として振る舞い、NH3(アンモニア)は塩基として振る舞い...
化学

アルコールとナトリウム、水酸化ナトリウムとの反応についての考察

アルコールは一般的に電離しないとされる物質ですが、なぜナトリウムとは反応するのか、また水酸化ナトリウムとは反応しないのかについて、化学的な観点から説明します。アルコールとナトリウムの反応アルコール(R-OH)は、酸性を持つ水素原子(H)を含...