磁性について学んでいたら、「パウリの排他原理」と「フントの規則」がでてきました。
パウリのほうは、理解できるのですが、フントの方はさっぱり・・・
「縮退している複数の軌道に電子が入るときは、まず、異なる軌道に分散する」
縮退している複数の軌道ってなんですか?
具体的に誰か教えてください。

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A 回答 (3件)

> 「縮退している」って言葉の意味はなに?



まあ,用語ですからその物理的意味がわかれば
それでいいわけですが...
縮退は,rei00 さんの書かれているように,「同じエネルギ-順位の複数の軌道」
(「軌道」より「状態」と言った方がより一般的です.それから,順位ではなく,準位です)
があるということです.
状態(波動関数と思っても結構です)が違えば,その固有物理量も違うのが普通です.

 エネルギー

  ↑
  │   状態A ──
  │
  │   状態B ──
  │

エネルギーという側面から見れば,こういう風に見えるわけです.
状態Aと状態Bのエネルギーは違う.

ところが,対称性その他の理由により,
状態Aと状態Bが同じエネルギーになってしまうことがあります.

 エネルギー

  ↑
  │   
  │
  │   状態A ──  状態B ──
  │

つまり,状態が違うのにも関わらずエネルギーという側面だけから見ると
同じに見えてしまう.
AとBの違いが【縮】んで【退】化してしまったのです.
縮退でなくて【縮重】ということもあります.
こっちは【縮】んで【重】なったと思えばいいですかね.

対称性によって縮退が生じているときに,
対称性を破るような作用が加わりますと,縮退がなくなります
(通常,【縮退が解ける】といいます).
No.1 で spinflip さんが触れておられる,
磁場や結晶場がかかると,p 軌道や d 軌道の縮退が解けます.

もう少し意味を広げて,
エネルギー以外に固有値が同じ場合でしかも状態が異なる,
という場合も縮退と言います.

なお,物理では,フェルミ縮退(このときは縮重とは言わないようです)
などという用語もありますが,
この場合の縮退は多少意味が異なります.
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この回答へのお礼

図をまじえた大変分かりやすい説明ありがとうございます。
これでやっと、わっかた様な気がします。
有り難うございました。

お礼日時:2001/10/30 18:18

 spinflip さんの回答がありますので,簡単に回答いたします。



 「縮退している複数の軌道」を簡単に言うと「同じエネルギ-順位の複数の軌道」と言う事です。ですので,p 軌道や d 軌道がその例になります。あるいは,有機化学で出てくる sp^3 軌道(4つ),sp^2 軌道(3つ),sp 軌道(2つ)なども該当します。

 いかがでしょうか。
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この回答へのお礼

>「縮退している複数の軌道」を簡単に言うと「同じエネルギ-順位の複数の軌道」と言う事です。
rei00さんの様に言い換えると大変分かりやすかったです。
「縮退している」って難しい言葉をなぜ使うのか不思議です。
「縮退している」って言葉の意味はなに?
回答ありがとうございました。

お礼日時:2001/10/30 11:07

具体的には、磁場がかかっていなくて、結晶場(周りのイオンの配置)が


無い場合、

三つのp軌道 p_x,p_y,p_z
及び、
五つのd軌道 d_{x^2-y^2}, d_{xy}, d_{yz}, d_{xz}, d_{3z^2-r^2}
はそれぞれ縮退しています。

(s軌道は一つしかないので縮退しようがありません。)

2p,3p,4p...,3d,4d,...など、主量子数の異なる軌道についても同様です。
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この回答へのお礼

ご返事ありがとうございます。
フントの規則が理解できないのではなく、「縮退している」という言葉の意味が自分には分からないようです。

お礼日時:2001/10/30 10:58

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30,000円/150円=200L
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~~関係の企業継続年数とか、年間の起業数/廃業企業数などなど。
また、商工会主催で起業家向けに、低費用で起業セミナーを
開催している場合もあるそうです。
その際に運転資金や黒字化までの構想などの基礎知識を教えてくれるそうです。
さらに最初の2~3ヶ月は売り上げゼロの可能性が有り、
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一つ目の質問ですが、全ノード数が同じなら、という意味でしょうか?
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Q大学1年 化学のsp混成軌道についての質問です。

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(1)塩化ベリリウム(BeCl2)の結合状態について、sp混成軌道を用いて説明してみよう。基底状態にあるBe原子の2s軌道にある2個の電子対を解き、2p軌道に昇位させたのが励起状態Beである。このとき、2s軌道と2pz軌道が混成して二つのsp混成軌道をつくっている。

Q1、普通に考えたら2s軌道と2px軌道が混成すると考えてしまうのですが、なぜ2s軌道と2pz軌道が混成するのですか?


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どうか回答よろしくおねがいします。

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Aベストアンサー

A1. 先生が、 BeCl2分子がz軸に平行になるように座標軸をとったからです。もし、BeCl2分子がx軸に平行になるように座標軸をとれば、2s軌道と2px軌道を混成することになります。座標軸のとり方によって混成に使われる軌道の「名前」が変わりますけど、混成した後の軌道の向きと形は座標軸のとり方によらず同じになります。


A2. 2px軌道を除いたのは、エチレン分子がyz平面に平行になるように座標軸をとったからです。もし、エチレン分子がxy平面に平行になるように座標軸をとれば、2pz軌道を除くことになります。電子を1個だけ除いたのは、炭素原子の周りに3個の原子があるから(炭素原子が3個の原子と共有結合しているから)です。

炭素原子が2個の原子と共有結合していれば、電子を2個除いて二つのsp混成軌道をつくります。
炭素原子が3個の原子と共有結合していれば、電子を1個除いて三つのsp2混成軌道をつくります。
炭素原子が4個の原子と共有結合していれば、電子を除かずに四つのsp3混成軌道をつくります。

除かれる電子の数は、ふつうの有機化合物であれば、炭素原子の周りにある原子の数で決まります(炭素原子が1個の原子や5個以上の原子と共有結合していたり、ラジカルだったりカルボカチオンだったりカルボアニオンだったりしたときにどうなるのかは、先生にきいてください)。

A1. 先生が、 BeCl2分子がz軸に平行になるように座標軸をとったからです。もし、BeCl2分子がx軸に平行になるように座標軸をとれば、2s軌道と2px軌道を混成することになります。座標軸のとり方によって混成に使われる軌道の「名前」が変わりますけど、混成した後の軌道の向きと形は座標軸のとり方によらず同じになります。


A2. 2px軌道を除いたのは、エチレン分子がyz平面に平行になるように座標軸をとったからです。もし、エチレン分子がxy平面に平行になるように座標軸をとれば、2pz軌道を除くことになります...続きを読む

Q強磁性体の磁気シールドの原理

磁気シールドの原理がいまいちよくわからないので質問させていただきます。
机の上に糸をテープで固定し、他端にクリップを固定します。
上から磁石(N極)を近づけ、クリップが空中に浮かぶようにします。
クリップと磁石の間に鉄板をどちらにも接触しないように机と平行に挟みます。
このときクリップは落下するでしょうか?

落下するとすれば、鉄内部の磁気双極子の向きはどうなっているのでしょうか?
この場合のシールドは磁場を迂回させるみたいなことが書いてありましたが、
机と平行な向きにほとんどの磁気双極子が向くようになりますか?
しかし、普通に考えると、鉄板の上側はS、下側はNに分極するので、
結局鉄板下面からも磁束が出てシールドにはならない気もします。

また、鉄板の残留磁化が多い場合はシールドになるのでしょうか?
鉄板が磁石だったら、それ自体が磁場を出しているので
シールドにはなりませんよね?
いわゆる磁気ヒステリシスの性質が小さい(弱い?)素材でないとシールドには
ならないと考えていいでしょうか?

また、銅のような反磁性体でもシールドになる場合もあるようですが、
これは磁場を打ち消すように磁気双極子の向きが変わると考えれば
いいでしょうか?


よろしくお願いいたします。

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Aベストアンサー

これは実験で簡単に確かめられます。磁性体であるクリップに軽量なゼムクリップを使うと磁石に吸い寄せられて引き上げられ、糸で引っ張っていると糸がピンと張った状態でゼムクリップは宙ぶらりんになります。

この状態で薄い鉄のシートを間に差し込むと…ゼムクリップは落下します。鉄のシートには磁場を遮蔽(シールド)する効果があるわけです。

鉄のシートがない状態では磁石(N極)から出た磁束は、周りの空間を通ってすべて磁石のS極に向かい、その多くは途中でゼムクリップを経由します。なので磁気を帯びたゼムクリップは磁石に吸い寄せられます。
この状態に鉄のシートを間に差し込むと、最終的に磁石のS極に向かう磁束は途中で鉄のシートを通ってしまい、その下にあるゼムクリップにはほとんど回りません。なので、ゼムクリップは落下します。

鉄のシートが極めて小さく(狭く)磁石と同じくらいの大きさであれば、「鉄板の上側はS、下側はNに分極するので、結局鉄板下面からも磁束が出てシールドにはならない」んです。
遮蔽(シールド)効果を出すためには、鉄のシートには十分な大きさ(広さ)が必要で、いちばん効果的にするためには鉄のシートでゼムクリップを全面的に覆ってしまうことです。

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また、極軌道以外の軌道を使うとどのようなメリットとデメリットがあるのでしょうか?

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よろしくお願いします・・・

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 両極上空の間を行き来するのですから、その途中で赤道や中緯度地帯の上空も、通過します。
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