学生実験で、気体の屈折率を測定し、文献値を参考にして未知資料の特定をしないといけないのですが、文献値がどの本にも載っていません。。。載っている本、URLなど教えてください！！お願いしますm(_ _)m

ごく0℃、1気圧でごくありふれたものなら理科年表にでています。もしかしたら化学便覧にもでているかも知れません。理科年表には Arで1.000284、酸素で1.000272、空気で1.000292、水蒸気で1.000252などの数字がありますが、これでものを同定できるのでしょうか？もしかして私の方で質問を誤解していたらすみません。

測定値が違ってるんじゃないですか？そんな特殊な試料を実験で使っているとは思えないのですけど・・・

文献値を教えてください！！ -学生実験で、気体の屈折率を測定し、文献- 物理学

Q理論値、文献値、推定値などの違いを教えてください。

レポートを書いているのですが、一般によく知られている物理定数の値を「理論値」、「文献値」、「推定値」、もしくは別の言葉のどれで表現したらいいのか分かりません。例えばよく知られているプランク定数の値6.62×10^-34 J・s はどの言葉で表現したらいいのでしょうか？また、物理定数によって使うべき言葉も変わってくるのでしょうか？その場合は例を挙げていただけると嬉しいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>「理論値」、「文献値」、「推定値」

その値を理論的な計算で出したなら「理論値」と言います。
プランク定数の導出理論があるのか知りませんが,
しかるべきクオーク理論(??)から理論的に導いた値なら「理論値」です。

文献で調べた値,すなわち本に書いてある値を
「どうやって出したのかは知らないが，本に書いてあるから大丈夫だろう」
と思って使う場合は「文献値」です。
厳格には「どの本から引用した」を示す必要があります。
(本により，計った人により，年代により，違うかもしれない)

何かの実験で出した値なら「実験値」，

簡単な見積もり計算などで推定したなら「推定値」

と呼ぶでしょう。

もし，学部の物理実験で,プランク定数を計測する実験をやったレポートを書いているなら,
「実験値」と「文献値」を比べることになるでしょう。

他の回答も見る

Q体膨張係数について教えて下さい！

学校のレポートで、『エタノールを含む液体の体膨張係数をしらべよ。』というものが出たんですけど、どなたか分かる方いらっしゃいませんか？？私には何のことかさっぱり分からないので分かる方、ぜひぜひ教えてください。

Aベストアンサー

１．メスシリンダー等に，例えば１００ｃｃのお酒を入れる．（Ｖ１＝１００ｃｃ）
２．そのときの温度を計る（Ｔ１℃）

３．例えば５０℃にする．（Ｔ２＝５０℃）
４．そのときの体積を計る．（Ｖ２ｃｃ）

体積膨張率α（１／℃）は，
α＝（（Ｖ２－Ｖ１）／Ｖ１）／（Ｔ２－Ｔ１）
となります．
ここで（Ｖ２－Ｖ１）をＶ１で割っているのは，
体膨張率や線膨張率は，きちんと単位をかけば，（１／℃）ではなく，
（ｃｃ／ｃｃ／℃）又は（ｍｍ／ｍｍ／℃）である為です．

言葉で書けば，
「１℃温度上昇によって膨張する体積の，元の体積に対する割合」
です．
１℃上昇したとき，体積は（１＋α）倍になる，と言うことです．

他の回答も見る

Q真空蒸着した薄膜の厚さについて（アモルファス）

学生実験にて、真空蒸着法による薄膜の作製を行い、厚さを測定しました。

実験方法は、蒸着金属にビスマス(Bi)を用いて、アルミの薄膜が蒸着されたガラス板に蒸着を行いました。このとき、真空蒸着装置のベルジャー内の真空度を5.0×10^-3Pa-以下としています。

そして、作成した薄膜の厚さを測定したところ、計算による薄膜の厚さよりも2割ほど厚くなりました。

その原因ついて、担当の方に質問したところ、蒸着された金属がアモルファスな状態となったためだと説明されました。

しかし、アモルファスについて調べたのですが、薄膜が2割も厚くなる原因となるようなことを見つけることができませんでした。

そこで質問ですが、
１、薄膜が厚くなる原因は本当にアモルファスなのか？
２、もしアモルファスが原因ならば、どうして厚くなるのか？
教えてください。

２に関してですが、自分でも詳しく知りたいと考えていますので、アモルファスについて分かりやすく（詳しく）書かれた文献がありましたら紹介して頂けるとありがたいです。

宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

あなたは物理或いは電子工学の学生さんでしょうか。
膜厚を求めるり理論式にヒントがかくされていると思いますが、
担当されている先生が「蒸着された金属がアモルファスな状態となった」とヒントを与えてくれています。
一般的に学生実験は答えが分かっている内容ですが、実験と理論に差異が生じた場合に、その差異がどのような原因で発生したのか、それを自身で考察する訓練の場でもあります。
察するに、光学と材料科学（特に固体の構造）の学習をお勧めいたします。
まず図書館に行って勉強することをお勧めいたします。また、あなたのことを、ご存知の担当の先生にアドバイスを求めるのもいいと思います。
頑張ってください。

他の回答も見る

Qマイケルソンの実験（空気の屈折率を求める）について

マイケルソンの実験に関しての質問です。
「空気の屈折率と密度が比例するという関係を用いないで、空気の屈折率を求めるにはどんな実験をすればいいか」という問題が分かりません。真空を上手く利用するのかなとも思ったのですが、具体的な方法が分かりません。教えてください。

Aベストアンサー

屈折率というのはそもそも，密度とは全く関係の無い概念です。
確かにたいていの物質で密度が大きければ屈折率は大きくなりますし，物理的に説明もつけることはできますが，屈折率というのは純粋に光学的な物質定数です。密度が同じでも屈折率が違うものはいくらでもありますからね。

マイケルソン干渉計では，光の波長を正確にもとめることができます。
屈折率は真空の光の波長と物質内の光の波長の比のことですから，
両方で波長を測ってその比を求めればよいことになります。

真空中の波長の正確にわかっているレーザーなどの光源を使ってよいなら，ただ空気中の波長を測定して比を出せばよいのですが，たぶんそれは
反則技と言われるので，
http://www.shiga-ec.ed.jp/kagaku/05shisets/katsuyo/kiki_phys_05.pdf
に書いてあるような方法で，真空中と空気中の差を求めます。

他の回答も見る

Qプランク定数の実験で‥

光電効果の実験をして、プランク定数を求めたのですが、4.70×10^-34という、実際とはだいぶ離れた数値になってしまいました。
理由としてどんなことが考えられるか教えてください。

Aベストアンサー

光電子の出始める周波数辺りだと，
検流計？電流計？も感知するかしないかの微弱な出力でしょう．

出力が出ても，ちらちらと値が変化していませんか？
そういうときは，目をつむってぱっと開いて見えた数字を記録し，
これを３回とか繰り返して平均値を取ったりします．
（大数の法則に従うとすれば，この読み取り方法での誤差は正規分布に従います．）

電流計の内部抵抗の影響で，検出した値が多少ずれていることがあります．

配線が長いと，そこでの熱損失があって，多少差っ引かれた値になる場合...続きを読む

他の回答も見る

Q屈折率について

教えて下さい。
何かの本でみたのですが、
「大気中での光の屈折率は、温度と湿度の関係からなる。」
この事が、半導体レーザに関係するかどうかは、不明ですが、この上で述べた屈折率について、詳しくおしえていただけませんか？
現在、半導体レーザを使用した変位計を使用しているのですが、なかなか精度がでなくて困っています。この辺りにヒントがあるかもっと期待しています。

Aベストアンサー

まず共焦点光学系で距離を測定する場合は、
内部にあるピンホール位置からレンズまで（正確にはレンズ主点位置）の距離Ｌ１、
レンズから物体の位置までの距離Ｌ２
が、
１／Ｌ１＋１／Ｌ２＝１／ｆ
ｆ：レンズの焦点距離
の関係になったときに信号が検出されることを利用しています。

ここで、レンズの焦点距離ｆは普通温度の関数になっています。（具体的な設計により温度係数は異なる）
つまりレンズの温度が変化すれば測定誤差になると言うことです。

また、レンズとワークの距離Ｌ２を決めているものが、金属として、それが熱膨張しても本来のＬ２ではなくＬ２’となりまた誤差になります。
ピンホールとレンズの位置関係Ｌ１についても同様です。

共焦点光学系はμｍオーダの位置精度を容易に出すことが出来ますが、温度が少し変わっただけでほとんどの物体、レンズの焦点距離はμｍオーダ以上の変化があります。
位置を決めているような重要構造物には、インバーやゼロデュアを使うなどの工夫をする、レンズは温度係数がなるべく小さくなるような設計とし、必要であれば更に温度コントロールするなどの工夫をしなければなりません。
つまりかなりシビアな温度管理をする必要があるわけです。

具体的にはこれ以上現物を見ていないので何とも言えませんが、とにかく構造物であれば熱膨張の影響を調べる必要があります。
またレンズについては設計したところに温度による影響を確認する必要があります。（まともなソフトで設計していればシミュレーションできます）
大気の屈折率変化による影響もレンズの設計により異なりますので、同時に行う必要があるでしょう。

レンズが自分で組み合わせたのであれば、レンズに使っている材質から屈折率の温度係数を調べて焦点位置変動を計算します。

まず共焦点光学系で距離を測定する場合は、
内部にあるピンホール位置からレンズまで（正確にはレンズ主点位置）の距離Ｌ１、
レンズから物体の位置までの距離Ｌ２
が、
１／Ｌ１＋１／Ｌ２＝１／ｆ
ｆ：レンズの焦点距離
の関係になったときに信号が検出されることを利用しています。

ここで、レンズの焦点距離ｆは普通温度の関数になっています。（具体的な設計により温度係数は異なる）
つまりレンズの温度が変化すれば測定誤差になると言うことです。

また、レンズとワークの距離Ｌ２を決めてい...続きを読む

他の回答も見る

Qヤング率が変わる原因

たとえば、銅の棒の両端を支えて、中心に力を加えるとたわみますよね？
そのときに、ヤング率が大きいと、たわみの量が少なくなりますよね？

そこで、質問なんですけど、ヤング率の値が変化する原因を教えてください。

金属の疲労が原因なのかなぁ～？？って調べているんですがなかなか見つからないので、よろしくお願いします

Aベストアンサー

＞そこで、質問なんですけど、ヤング率の値が変化する原因を教えてください。

どういう状況で変化するのか教えてくれると、回答がつくと思います。
今思いつくのは、塑性化が発生していることの他は（弾性範囲では）、以下のような物です。

一般に
応力＝ヤング係数×ひずみ
応力＝荷重／断面積
から、
荷重＝ヤング係数×ひずみ×断面積
です。

一般に断面保持の仮定（断面は一定）の下で解析しますのですが、加力を続けていくと断面の減少などが起こり、断面積が変化します。
実験などでの計測ではロードセルなどで荷重を、ひずみゲージによりひずみを測定して、断面積一定の仮定からヤング係数を算出します。
つまり、断面が一定の仮定が成り立たないと、見かけ上ヤング係数が変化するような結果が得られることがあります。

他の回答も見る

Q水の粘性係数の測定の実験について

はじめて質問させていただきます。
言葉足らずな点があるかもしれませんがよろしくおねがいします。

先日、学校で水の粘性係数の測定を行う実験をしました。
その実験のレポートを作成していてどうしてもわからないことがあったので質問させてください。

粘性係数や毛細管ごとに相対誤差をだしてグラフに表したのですが、
・毛細管の長さＬと単位時間あたりの流水量m/tの関係
・単位時間あたりの高さＨと流水量m/tの関係
以上の２点がわかりませんでした。
それぞれどのような関係なのでしょうか？
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

覚えてないですけど、流体力学の本なら絶対に載っている内容なんで、調べてみては??

教科書でも載っているはずです(´・ω・`)

他の回答も見る

Q文献値

蒸気圧の実験によってclausius clapeyronよりΔH ΔSをだしたのですが（エタノールと水）、これらの文献がなかなか見つかりません。ΔH ΔSの文献値を教えてください。　

Aベストアンサー

まずは「化学便覧基礎編 / 日本化学会編」(丸善)で調べてみて下さい。
図書館にあると思います。熱的性質に関する章（改訂５版なら10章、改訂４版なら９章）に、転移エンタルピーの表があります。

次善の策としては、「理科年表 / 国立天文台編」(丸善)があります。
物理/化学部の熱化学の項に、蒸発エンタルピー（蒸発熱）の表があります。理科年表の化学に関する項目は化学便覧に比べると貧弱なのですけど、化学便覧よりもはるかに安いので、大きめの本屋さんなら置いてあります。

あとは、アトキンス...続きを読む

他の回答も見る

Q物質の屈折率を決める要因は何ですか

光が強く屈折されるのはその物質の中で光の速度が遅くなる為という説明がありますが、どういうときに光は遅くなるのでしょうか。逆に速くさせる物質はないのでしょうか。

Aベストアンサー

もう答えは出てるのかもしれませんが…

まず確認ですが、話の筋道は
１．物質は固有の誘電率ε（分極のでき易さ）を持つ。
２．自然界に存在する物質の透磁率μ（磁化のでき易さ）はどの物質でも真空中の透磁率μ0と同じ（μ＝μ0）。
３．物質中の光速vは物質の誘電率と透磁率で決まる（v＝1/√(εμ)）。
４．屈折という現象は異なる物質中での光速の変化によって起こる。
です。

どういうときに光は遅くなるか、ですが、一言で言うと誘電率が小さい物質から大きい物質へ光が入射するときに遅くなります。真空の誘電率ε0と比較して誘電率εを表すと、たとえば空気は1×ε0で水は1.8×ε0です（空気ではほとんど分極が起こらず、水では分極ができ易いわけです）。したがってそれぞれの物質中での光速は
v(空気)＝1/√(ε(空気)μ0)＝1/√(1×ε0×μ0)
v(水)＝1/√(ε(水)μ0)＝1/√(1.8×ε0×μ0)
ここで真空中の光速は
c＝1/√(ε0μ0)＝30万km/s
なので物質中の光速は
v(空気)＝(1/√1)×c＝c＝30万km/s
v(水)＝(1/√1.8)×c＝0.75c＝22万km/s
したがって光が空気から水に入射するとき、光は遅くなります。もちろん逆に水から空気に入射すると、光は速くなります。

なお
v(空気)＝(1/√(ε(空気)/ε0))×c＝(1/√εr(空気))×c
v(水)＝(1/√(ε(水)/ε0))×c＝(1/√εr(水))×c
と表されますが、ここで出てきたεr＝ε/ε0をそれぞれの物質の比誘電率と呼びます。εr(空気)＝1、εr(水)＝1.8です。

屈折はこの光速の変化に起因しますが、その程度（＝屈折率）nは真空中での光速cおよび物質中での光速vとn=c/v＝√εrの関係にあります。つまり
n(空気)＝c/c＝1
n(水)＝c/0.75c＝1.3
これは真空からそれぞれの物質へ光が入射した場合の屈折率を表しており絶対屈折率とも呼びます。これに対し上記の空気から水へ光が入射した場合の屈折率を相対屈折率と呼びます。

さて比誘電率εrですが、これは物質の種類に依存するだけでなく、光の種類にも依存します。つまり光（電磁波）の振動数ωに依存します。極端な場合として静電場による誘電率（ω＝0の場合）は、たとえば水ではεr(水,ω＝0)＝80と測定されており、可視光などの場合のεr(水,可視光)＝1.8と大きく異なります。一方、X線の場合（ωが可視光よりずっと大きい場合）はεr(水,X線)＝0.998＜1となっています。屈折率で言うと、n(水,可視光)＝1.3、n(水,X線)＝0.999＜1です。しばしば「1より小さい屈折率をもつ物質は存在しない」と言われます（たとえばWikipedia）が、光の種類（電磁波の振動数）によってはこれは正しくありません。

さらにNo.1さんが紹介しておられるのは0より小さい屈折率、すなわち比誘電率で表すと虚数の物質です。興味深い話ですね。

もう答えは出てるのかもしれませんが…

まず確認ですが、話の筋道は
１．物質は固有の誘電率ε（分極のでき易さ）を持つ。
２．自然界に存在する物質の透磁率μ（磁化のでき易さ）はどの物質でも真空中の透磁率μ0と同じ（μ＝μ0）。
３．物質中の光速vは物質の誘電率と透磁率で決まる（v＝1/√(εμ)）。
４．屈折という現象は異なる物質中での光速の変化によって起こる。
です。

どういうときに光は遅くなるか、ですが、一言で言うと誘電率が小さい物質から大きい物質へ光が入射するときに遅くなります。真空...続きを読む

他の回答も見る