エネルギースペクトルとはなんですか？例えば、エネルギーを大きさごと（１～１０、１１～２０のように）に分けるとか、エネルギーの種類（エネルギーAとかエネルギーBとか）によって分けるとかですか？

度数分布のグラフです。横軸がエネルギー、縦軸が、各エネルギー値のものの個数（＝強度 = intensity）です。度数を数えるエネルギー幅は任意です。「身長１５０ｃｍ～１５４．９９ｃｍの人数」でもよく「身長１５０ｃｍ～１５０．０９ｃｍの人数」でもよいです。目的に合わせて設定してください。細かく取りすぎれば、大量にデータを取らないといびつなスペクトルになりますし、広く取りすぎれば、ピークの位置、形状、平均値の場所等々の情報が見えなくなってしまいます。エネルギースペクトルの例として、最も分かりやすい例ですと、光のスペクトルです。（縦軸が明るさ）光のスペクトルは、横軸が波長で縦軸がになってますが、光子（フォトン）の・・・振動数＝光速÷波長エネルギー＝プランク定数×振動数＝プランク定数×光速÷波長ですから、横軸をエネルギーに換算すれば、エネルギースペクトルそのものです。（ただし、上記の例では、波長とエネルギーが逆比例の関係ですから、横軸を書き直さないと、ちゃんとしたエネルギースペクトルの図にはなりません。）太陽光だと連続スペクトルになりますし、家庭用蛍光灯だと、３つのピークがあるスペクトルになります。

エネルギースペクトルとは？ -エネルギースペクトルとはなんですか？例- 物理学

Qパワースペクトル密度　エネルギースペクトル密度

信号のパワースペクトル密度とエネルギースペクトル密度とは何なんですか？調べてみましたがよく分かりません。
それぞれの違いや関係についても知っている方いらっしゃいましたら、どうか教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

原理的な話をします．
まず，時間波形x(t)の絶対値の2乗|x(t)|^2を全時間範囲（－無限大<t<無限大）に渡って積分したものは，その波形の全エネルギーです．
一方，|x(t)|の全時間範囲に渡る積分値が存在するのなら，x(t)はフーリエ変換可能ですが，そのx(t)のフーリエ変換X(f)の絶対値の2乗｜X(f)|^2を全周波数範囲（－無限大<f<無限大）に渡って積分したものは，実はx(t)の全エネルギーになるという有名な定理(Parsevalの定理）があります．

ということは，このときの被積分関数｜X(f)|^2は単位周波数あたりのエネルギーを表していることになるでしょ．これ（｜X(f)|^2）がエネルギースペクトル密度と呼ばれるものです．

ところで，実世界の多くの波形（不規則波形など）は，無限の時間範囲に渡って存在するので，その全エネルギーは一般には無限大となり，上記のエネルギースペクトル密度は定義（計算）できません．

そこで，そのような波形に対しては，｜X(f)|^2を全周波数範囲（－無限大<f<無限大）に渡って積分するだけではなく，その積分値の時間平均を考えます．すなわち被積分関数｜X(f)|^2/2Tを時間範囲2T（-T<t<T）に渡って積分して，さらにTを無限大にした量を考えます．この量は，単位時間当たりのエネルギーを表しますから，パワーと呼ばれる単位を持ちます．これがパワースペクトル密度と呼ばれるものです．

衝撃波形などは，無限大の時間範囲に渡っては波形が存在しないので，エネルギースペクトル密度を求めることができます．一方不規則波形などは，上述のとおり，エネルギースペクトル密度を求めることはでなくて，代わりにパワースペクトルという量で議論する必要があります．

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QエネルギースペクトルVEの計算方法

振動解析の勉強をしているのですが、本を読んでいると、入力地震動として、「1質点弾性系で減衰10%の時にVE=1.5m/sec以上であることを目安とする」というような記述があります。入力地震動をエネルギーの速度換算値VEで評価すると言うことだと思います。そこで、VEの考え方は理解できるのですが、実際にプログラムで計算するにはどのようにしたら良いでしょうか。

例えば、地震波の加速度がddy(i)として与えられ、何らかの方法で1質点弾性系で減衰10%の場合の応答加速度Acc(i)と応答変位Dis(i)が計算できたとすれ...続きを読む

Aベストアンサー

こんにちは。残念ながら正しくはありません。
結論から言うと、
応答スペクトルの計算プログラムをお持ちなら、
そのついでにEを計算して、

そちらの書き方にあわせるなら
E = E + Acc_Ave * DDisではなく
E(i)=E(i-1)-((ddy(i)*vel(i)+ddy(i-1)*Vel(i-1))/2)*dt
のループでVe=sqrt(2*E)
ただしE＝∫E(t)dt　つまり　E＝ΣE(i)
dtは微小時間（地震動データの刻み時間）
でよいでしょう。

もちろんE(0)=0、ddy(0)=0、Vel(0)=0です。

Veスペクトルは質点の運動エネルギーを速度換算するのではなく、
地震動の総入力...続きを読む

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Qパワースペクトルとは？

パワースペクトルについて説明してくださいと先生に言われました。
全くわからない人に説明するので端的にわかりやすく説明したいのですが誰かできる人はいませんか？ちなみにぼくも詳しいことは全然わかりません。
本などを見ても式があったりしてそれをまた理解することが出来ません。
なんかイメージがわくような方法はないですかね？

Aベストアンサー

スペクトルとは、独立な成分それぞれについての強さをグラフにしたものです。
光の場合、光の種類を色で分類する事ができます。光といっても、その中に青はどれくらい、オレンジはどれくらいとそれぞれの色に応じて強さがあります。
光をそれぞれに分ける方法は、たとえばプリズムがあって、光をプリズムに通すといろいろな色にわかれてみえます。

ニュートンはプリズムを使った実験で有名です。一つ目のプリズムで光を分光し、赤と青の光を残して他の光を遮り、赤と青を二つ目のプリズムやレンズで一つにま...続きを読む

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Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Ｅとは何ですか？

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Ｅとは何でしょうか？

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか？それとも講座などをうけたのでしょうか？

回帰分析でＲ２（決定係数）しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか？
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『Ｅ』のみ説明します。
・回答者 No.1 ～ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Ｅxponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか？
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

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Q波長（nm）をエネルギー（ev）に変換する式は？

波長（nm）をエネルギー（ev）に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
　Ｅ = hc/λ[J]
　　 = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら　Ｅ = hc×10^9/eλ　です。
あとは、
　h = 6.626*10^-34[J・s]
　e = 1.602*10^-19[C]
　c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
　E≒1240/λ[eV]
となります。

＞例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
＞合っているのでしょうか？
λに 540[nm] を代入すると
　E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

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Q線スペクトルと連続スペクトル

線スペクトルと連続スペクトル

いろいろな光源のスペクトルを観察すると、
線になったり、連続になったりしますが、
なぜ、線になるものもあれば、連続になるものもあるのでしょうか。
線スペクトルになるしくみ、連続スペクトルになるしくみを
どなたか簡単に説明していただけないでしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

電球（白熱電球、豆電球など）は、連続スペクトルになります。
太陽もそうです。
これは、熱運動によるものだからです。
電流が流されたフィラメントは高音になり、光を出します。
熱運動では粒子１個１個の運動が確率分布になるので、エネルギーがばらばらになります。
よって、連続スペクトルを呈します。
（いわば、エネルギーがばらばらの線スペクトルの集合です。）
赤外領域の光も出しますので、熱が多く出て、エネルギー効率は悪いです。

一方、蛍光灯のスペクトルは、線スペクトルです。
赤１本、緑１本、青１本の合計３本ピーク（黄色と青の２本のタイプもある）があって、
３つの混色で、人間に「白」を認識させます。
赤、緑、青、それぞれの蛍光物質が管の内側に塗布されていて、
蛍光灯内部で発した紫外線が、３種類の蛍光物質を励起し、それが基底状態に戻るとき、
赤、緑、青になります。
液晶画面のバックライトも蛍光灯です。（最近は、蛍光灯ではなくＬＥＤのもありますが）
必要な光以外をほとんど発しないので、エネルギー効率がよいです。

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Qレイリー散乱とトムソン散乱などの違い

レイリー散乱とトムソン散乱などの違い

こんにちは！
機器分析を勉強しているのですが、
レイリー散乱とトムソン散乱などの違いが分かりません。
簡単な認識としては

入射光と励起光の波長が等しいものがトムソン散乱で
入射光と励起光の波長が違うものが（アンチ）ラマンストークス散乱
入射光と反射光（回折光）の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と反射光の波長が違うものがコンプトン散乱という認識でいいでしょうか？

それと、コンプトン散乱は運動量が一定という解説がされていましたが、
入射光と反射光との波長が違っているという、これはどういうことでしょうか？

簡単でいいので説明してください。

Aベストアンサー

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
（アンチ）ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分に短いときに起こる弾性散乱のことをトムソン散乱と呼ぶ」というくらいの認識でいいんじゃないかと私は思います。

原子や分子やイオンでは、電子遷移を起こす波長というのは紫外線や可視光線の波長ですから、
可視光線を試料に照射したときに起こるのがレイリー散乱と（アンチ）ラマンストークス散乱で、
Ｘ線を試料に照射したときに起こるのがトムソン散乱とコンプトン散乱である、
と考えていいです。

> という認識でいいでしょうか？

試料に照射する光のことを、励起光または入射光と呼びます。つまり励起光と入射光は同じものです。

Ｘ線回折実験では、散乱光（散乱Ｘ線）が互いに干渉することにより回折光（回折Ｘ線）ができます。回折光（回折Ｘ線）のことを反射光（反射Ｘ線）ということもあります。トムソン散乱は干渉性散乱なので回折が起こりますけど、コンプトン散乱は非干渉性散乱なので回折が起こりません。ですので、コンプトン散乱により出てきた光のことを反射光（反射Ｘ線）と呼ぶのは、間違いとまではいいませんけど、避けたほうが無難でしょう。トムソン散乱により出てきた光を反射光（反射Ｘ線）または回折光（回折Ｘ線）と呼ぶことは、まったく問題ありません。

これらをふまえると、

入射光と散乱光の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と散乱光の波長が違うものが（アンチ）ラマンストークス散乱、
入射Ｘ線と散乱Ｘ線の波長が等しいものがトムソン散乱、
入射Ｘ線と散乱Ｘ線の波長が違うものがコンプトン散乱。

ということになります。

> コンプトン散乱は運動量が一定

運動量が一定、ではなく、運動量の和が一定です（運動量はベクトルなのでベクトル和が一定）。

　入射光の運動量＋試料中のある一個の電子の運動量＝散乱光の運動量＋弾き飛ばされた電子の運動量

左辺の第二項（試料中のある一個の電子の運動量）は、他の三項に比べると無視できるほど小さいので、

　入射光の運動量＝散乱光の運動量＋弾き飛ばされた電子の運動量

になります。

参考URL：http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part3/P37/Compton_effect.htm

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
（アンチ）ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分...続きを読む

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Q線形・非線形って何ですか？

既に同じようなテーマで質問が出ておりますが、
再度お聞きしたく質問します。

※既に出ている質問
『質問：線形、非線型ってどういう意味ですか？』
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=285400
結局これを読んでもいまいちピンと来なかった...(--;

1.線形と非線形について教えてください。
2.何の為にそのような考え方(分け方)をするのか教えてください。

勝手なお願いですが、以下の点に留意いただけると大変うれしいです。
何せ数学はそんなに得意ではない人間＋歳なので...(~~;

・わかりやすく教えてください。(小学生に説明するつもりぐらいだとありがたいです)
・例をあげてください。(こちらも小学生でもわかるような例をいただけると助かります)
・数式はなるべく少なくしてください。

『そんな条件じゃ説明できないよー』という方もいると思いますが、どうぞよろしくお願いいたしますm(__)m

Aベストアンサー

昨日「線形の方がなんとなくてわかりやすくないですか」と書いたんですが、やっぱり理系の人間らしく、もうちょっときちんと説明してみます。昨日は数式をなるべく出さないように説明しようとがんばったんですが、今日は少しだけ出しますが、勘弁してください。m(__)m（あと、長文も勘弁してください）

数学的にはちょっとここまで言えるかわかりませんが、自然界の法則としては、「線形」が重要な意味を持つのは、ｘの値が変化するにつれて変化するｙがあったときに、

（ｙの増加量）／（ｘの増加量）＝Ａ（一定）

という規則が成り立つからです。

ｘやｙの例としては昨日の例で言う例１だとｘがガムの個数、ｙが全体の金額、例２だとｘが時間、ｙが走った距離です。

この規則が何で役に立つかというと、式をちょっと変形すると、

（ｙの増加量）＝Ａ×（ｘの増加量）・・(1)

ということがわかります。つまり、Ａの値さえわかれば、ｘが増えたときのｙの値が容易に推測できるようになるわけです。

ここで「Ａの値さえわかれば」と書いていますが、この意味を今から説明します。

自然界の法則を調べるためには何らかの実験を行います。例えば、りんごが木から落ちる運動の測定を行います。
ここから質問者様がイメージできるかわかりませんが、りんごは時間が経つにつれて（下に落ちるにつれて）落下するスピードが速くなるんです。今、実験として、１秒ごとにりんごのスピードを測定したとします。そしてその結果をグラフにプロットしていくと、直線になることがわかります。（ここがわかりにくいかもしれませんが、実際に実験を行うとそのようになるのです）

数学の問題のように初めから「時速１００kmで走る」とか「１個１００円のガム」とかいうことが与えられていれば直線になることはすぐにわかります。
しかし、自然界の法則はそうもうまくいきません。つまり、実験を行ってその結果をプロットした結果が直線状になっていたときに初めて「何らかの法則があるのではないか」ということがわかり、上で書いた「Ａの値さえわかれば」の「Ａ」の値がプロットが直線状になった結果、初めてわかるのです。

そして、プロットが直線状になっているということは、永遠にそうなることが予想されます。つまり、今現在はりんごが木から落ちたときしか実験できませんが、その結果を用いて、もしりんごが雲の上から落としたときに地面ではどのくらいのスピードになるかが推測できるようになるわけです。ここで、このことがなぜ推測できるようになるかというと、(1)で書いた関係式があるからです。このように「なんらかの法則があることが推測でき、それを用いて別の事象が予言できるようになる」ことが「線形」が重要だと考えられる理由です。

しかし、実際に飛行機に乗って雲の上からりんごを落としたらここで推測した値にはならないのです。スカイダイビングを想像するとわかると思いますが、最初はどんどんスピードが上がっていきますが、ある程度でスピードは変わらなくなります。（ずっとスピードが増え続けたら、たぶんあんなに空中で動く余裕はないでしょうか？？）つまり、「線形から外れる」のです。

では、なぜスピードが変わらなくなるかというと、お分かりになると思いますが、空気抵抗があるからなんですね。（これが昨日「世の中そううまくはいかない」と書いた理由です）つまり、初めは「線形」かと思われたりんごを落とすという実験は実際には「非線形」なんです。非線形のときは(1)の関係式が成り立たないので、線形のときほど容易には現象の予測ができないことがわかると思います。

では、非線形だと、全てのことにおいて現象の予測が難しいのでしょうか？実はそうでもありません。例えば、logは非線形だということをNo.5さんが書かれていますが、「片対数グラフ」というちょっと特殊な形のグラフを用いるとlogや指数関数のグラフも直線になるんです。つまり、普通のグラフでプロットしたときに「非線形」になるため一見何の法則もないように見えがちな実験結果が「片対数グラフ」を用いると、プロット結果が「線形」になってlogや指数関数の性質を持つことが容易にわかり、それを用いて現象の予測を行うことが（もちろん単なる線形よりは難しいですが）できるようになるわけです。

これが私の「線形」「非線形」の理解です。つまり、

1) 線形の結果の場合は同様の他の事象の推測が容易
2) 非線形の場合は同様の他の事象の推測が困難
3) しかし、一見非線形に見えるものも特殊な見方をすると線形になることがあり、その場合は事象の推測が容易である

このことからいろいろな実験結果は「なるべく線形にならないか」ということを目標に頑張ります。しかし、実際には先ほどの空気抵抗の例のように、どうしても線形にはならない事象の方が世の中多いんです。（つまり、非線形のものが多いんです）

わかりやすいかどうかよくわかりませんが、これが「線形」「非線形」を分ける理由だと思っています。

やっぱり、「線形の方がなんとなくわかりやすい」くらいの理解の方がよかったですかね(^^;;

昨日「線形の方がなんとなくてわかりやすくないですか」と書いたんですが、やっぱり理系の人間らしく、もうちょっときちんと説明してみます。昨日は数式をなるべく出さないように説明しようとがんばったんですが、今日は少しだけ出しますが、勘弁してください。m(__)m（あと、長文も勘弁してください）

数学的にはちょっとここまで言えるかわかりませんが、自然界の法則としては、「線形」が重要な意味を持つのは、ｘの値が変化するにつれて変化するｙがあったときに、

（ｙの増加量）／（ｘの増加量）＝...続きを読む

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QX線のＫαって何を意味するのでしょう？

タイトルのまんまですが、XRD、XPSなどで使われる特性Ｘ線のCu-Kα線、Mg-Kα線のKαってなにを意味するものなのでしょうか？
ちょっと気になった程度のことなので、ご覧のとおり困り度は１ですが、回答もきっとそんなに長くならないんじゃないかと思うのでだれか暇な人教えて下さい。

Aベストアンサー

ちょっとうろ覚えなんですが。。。

X線は、フィラメント（主にタングステン（Ｗ）が用いられている）から電子を取り出し（加熱で）、それをＸ線を発生するターゲット（アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）や銅（Ｃｕ））などに電子を衝突させて発生させます。
ターゲットとなる材料の電子軌道はそのエネルギ－準位がとびとびでかつ元素によって特有の値を持ちます。電子衝突によって飛び出した電子が仮にＫ殻の電子であったとします。Ｋ殻は他の殻（ＬやＭ）に比べて低いエネルギーにあるので、Ｌ殻や...続きを読む

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Q電子線とβ線の違い

電子線とβ線の違いを教えてください。

Aベストアンサー

β線は原子核のβ崩壊によって出てきた電子で、こっちは人間のコントロール不能な放射線で、
電子線は例えば熱電子放出で採りだした電子をちょっと電界で加速したもので、こっちは人為的な産物、
というくらいな感じです。
感じで、というのは本当の専門家に言わせると違うかも知れませんが、電気と放射線と両方ちょっとかじった私の感覚です。
要するにどっちも電子がすっとんでいくものだという点は同じです。核物理の産物としてとらえるか否かというだけの違いではないかとぼんやりと思っています。

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