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二酸化炭素の慣性モーメントを求める時 12×16÷(12+16)×(1.66054×10^-27)×R^2×2 でいいんですか?

A 回答 (2件)

> ということはIは、6.67×10^(-46) になりますよね? そうしたら回転定数は、


> 1.05457×10^(-34)÷(4π×6.67×10^(-46))=1.26×10^10でいいんですか?

計算そのものはあっていると思うのですけど、結合距離Rが少し短いために、計算された値がちょっとずつずれているように思います。

参考URLの Experimental data によると
 R = 1.16Å = 1.16×10^(-10)m
 I = 43.2 u Å^2 = 7.17×10^(-46) kg m^2
 B = 11.7 GHz = 1.17×10^10 Hz
とのことです。

お小言:慣性モーメントや回転定数などの物理量を報告するときには、『単位をつけること』を忘れないようにして下さい。たとえば回転定数の単位には、Hzだけでなく、cm^(-1)も使われることがありますから、単位をつけないと混乱のもとになります。

参考URL:http://srdata.nist.gov/cccbdb/
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この回答へのお礼

大変わかりやすい説明ありがとうございました。

お礼日時:2008/01/26 16:17

だめです。

慣性モーメントを計算するときに換算質量(実効質量)を使うのは、二原子分子のときだけです。

二酸化炭素の場合では、結合距離をRとして
 16u×(1.66054×10^-27kg/u)×R^2×2
になります。炭素原子が分子の重心にありますので、炭素原子の質量は式中には現れません。

アトキンス物理化学(下)第6版502ページの表16・1に、いろいろな分子の慣性モーメントの式が書いてあります。詳しい解説は、そちらをご覧ください。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。 ということはIは、6.67×10^(-46) になりますよね? そうしたら回転定数は、1.05457×10^(-34)÷(4π×6.67×10^(-46))=1.26×10^10でいいんですか?

お礼日時:2008/01/25 20:46

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量子化学の話になりますね
sp混成軌道 二酸化炭素
というキーワードでgoogle検索してみてください
一応、参考URLを下に書きました
ここでの話の要約としては、シグマ結合とパイ結合により直線的に固定化された結合になるからということです
つまり、炭素と酸素の結合部分だけ(片側だけ)を説明すると、炭素のsp混成軌道の電子1個と酸素のp軌道の電子1個が結合した軌道を共有してシグマ結合(下記URLの図を参照)を形成し、混成軌道をつくらなかった炭素のp軌道の不対電子1個と酸素の残りのp軌道の不対電子1個が結合した軌道を共有してパイ結合(下記URLの図を参照)を形成することが、直線状分子になるという説明です
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参考URL:http://ww2.et.tiki.ne.jp/~km8-shop/sub16.htm

Q分子の慣性モーメント

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COのような直線系の慣性モーメントならわかるのですが・・・どうも角度が入り頭が混乱して解けません、教えてくださいお願いします。

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 Iz=mA・rA^2+mB・rB^2+mC・rC^2
これをヒントにH20やCHCl3の場合を計算してみてください。
         z  B
         |---●
         | / 
     A   |/ 
     ●--- 
         |\
         | \
         |---●
            C       

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 原子吸光の吸光度と感度に関する質問です。
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 また,あるカタログに「フレーム感度は従来より30%アップし、Cu5 ppm標準溶液の吸光度は0.75~1.0 Abs以上」というような記載があります。機器によって原子吸光の感度と吸光度が異なり,検量線の範囲が広いフレーム原子吸光光度計が存在するということでしょうか?
 これまで使用していた原子吸光が古く教科書や文献の記載より狭い範囲で検量線しかできない(直線の範囲が狭い)こともありました。
 質問自体がおかしいかもしれませんが,同様のことを経験されている方もいらっしゃるのではないかと思います。私の頭を整理できるヒントをご教授願います。

Aベストアンサー

 通常の分光光度計は、どの機械を使っても、原理的には、同一サンプルなら同じ値になります。
 しかし、原子吸光では、機械によって大きくことなります。原理はよく分からないのですが、基準の光に対する比ではないからかと・・・。

 測定値に影響する条件は、同一の機械でも
1) サンプルの濃度  これは、通常の吸光度法と同じ
           吸い上げ速度は、速い方が高感度
2) サンプルの噴霧  サンプルの状態。特に、ネブライザーの位置など
3) フレーム   フレームの温度(原子化に適した温度)
        光の通過位置
4) ランプ  光の量が多ければ多いほど高感度。電流を上げるのが普通。

 以上の調節を、完璧に同じにすれば、同じ値になりますが、現実には調節が難しく、同一にはできません。
 特に、ランプは使用するたびに劣化し、考量が落ちます(1日や2日では変われませんが)。内部の機械も劣化します。

 感度を上げるには、
フレーム中の濃度を上げる(フレームレス)
炎の位置や温度(空気とガスの混合比)
光を受けるフォトマルの感度を上げる
新品のランプを使う         などです。
 繰り返しになりますが、原子吸光の吸光度は、絶対的な値で無いので、機械の調節に大きく左右されます。
 

 通常の分光光度計は、どの機械を使っても、原理的には、同一サンプルなら同じ値になります。
 しかし、原子吸光では、機械によって大きくことなります。原理はよく分からないのですが、基準の光に対する比ではないからかと・・・。

 測定値に影響する条件は、同一の機械でも
1) サンプルの濃度  これは、通常の吸光度法と同じ
           吸い上げ速度は、速い方が高感度
2) サンプルの噴霧  サンプルの状態。特に、ネブライザーの位置など
3) フレーム   フレームの温度(原子化に...続きを読む

Qグリニャール試薬の取り扱いについて

今、実験でグリニャール試薬(CH3MgBr)を使おうとしているのですが、グリニャール試薬を扱うのは初めてなため取り扱いについてなにも知りません。
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Aベストアンサー

クロロベンゼンは反応しませんよ。
グリニャール試薬とArXのハロゲンー金属交換は、Xがヨウ素の場合を除き遅く、塩素でしかもグリニャール試薬がアリールグリニャールなら反応しません。
めちゃくちゃ加熱するとか、活性を上げる添加剤を入れれば分かりませんが、質問者さんの感じからすると特殊な反応をやるわけでは無さそうなので大丈夫でしょう。

保存方法というのは、グリニャール試薬のでしょうか。
密封および不活性雰囲気置換の可能な容器(シュレンクチューブ、シュレンクフラスコが望ましい)に不活性雰囲気下で移し、密封して保存します。
グリニャール試薬は熱的にはかなり安定なので、室温でおいておいても大丈夫ではありますが、冷蔵庫に入れておく方が良いでしょう。エーテル溶媒だと内圧上昇の危険もありますし。

Q多体系の換算質量を教えてください

2体系の換算質量の求め方はわかるのですが、多体系(二酸化炭素やアンモニアなど)の換算質量はどのようにもとめるのでしょうか?

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Q分配関数(状態和)がわかりません。

統計力学とかで出てくる分配関数(状態和)がありますが、物理的な意味がよくわかってません。
Σexp(-β・ei)とありますがどういう意味なんでしょうか?

またある問題でエネルギー準位ε=(n+1/2)hνのN個の独立な調和振動系子の系があり
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となることを示せという問題があるんですが問題の意味すらよくわかりません。
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>状態というのが量をもっているわけなんですが
>状態というのはどういう量なんですか?
すでに、siegmund さんが書かれておられるように
エネルギー e_i の状態の実現確率がボルツマン因子 exp(-βe_i) に比例します。
このあたりの手順は統計力学の教科書に載っていると思います。
少し混乱しておられるようなので、簡単な例を出してみます。

さいころを1個振ることを考えてみます。
さいころの目がX(x=1~6)になる確率を P(x) とすると、
1の目が出るという状態の実現確率は P(1) などというように表すことが出来ますね。
このときの状態和は
 Z=ΣP(x)
  =P(1)+P(2)+…+P(6)
  =6*1/6
  =1
ということになります。

>速度やモーメントならしっくりきますが状態というのは一体何なんでしょうか?
さいころで言うと状態は「1の目が出ること」などに対応します。
この場合は6つの状態を取り得ますね。

>一個に対する状態和?
粒子が一個であっても e_n =(n+1/2)hν という結果を見れば、
基底状態 e_0 = hν/2 の状態にあるかもしれないし、
励起状態の1つ e_1 = (1+1/2)hν = 3/2*hν のエネルギー状態にあるかもしれない、
というようにとり得る状態は1つではないことがわかります。
あとは、先のさいころの例と同様に
e_0 の状態にある確率が exp(-βe_0)
e_1 の状態にある確率が exp(-βe_1)
   :
ですからこれらの確率の無限和をとるだけです。


この質問とは関係ないですが、
その後、相対論の理解は進みましたか?

>状態というのが量をもっているわけなんですが
>状態というのはどういう量なんですか?
すでに、siegmund さんが書かれておられるように
エネルギー e_i の状態の実現確率がボルツマン因子 exp(-βe_i) に比例します。
このあたりの手順は統計力学の教科書に載っていると思います。
少し混乱しておられるようなので、簡単な例を出してみます。

さいころを1個振ることを考えてみます。
さいころの目がX(x=1~6)になる確率を P(x) とすると、
1の目が出るという状態の実現確率は P(1) などというよう...続きを読む

Qスペクトル強度について

スペクトル強度とはそもそも物理学的にどういう意味があるんですか?エネルギーや発光強度とは違いますよね。

また、調べたところ、スペクトル強度の大小には、遷移確率が関係しているとのことでしたが、具体的になぜ遷移確率が関係してくるのか分かりません。

大学2年生ですが、できるだけ分かりやすい言葉でお願いします。

Aベストアンサー

他の方への補足に代わりにお答えすると、たとえば「光エレクトロニクスの基礎」(AMNON YARIV,丸善)とかレーザー物理入門(霜田光一、岩波)などを見るとよいでしょう。
量子力学が関係しますので、大学2年だと完全に理解するのはちょっと難しいかもしれませんが、大学後期程度では必要になる知識ですし、また両著者共に光学分野ではきわめて著名な人ですから、特に光エレクトロニクスの基礎は今後光学を専門とするのであれば、ぜひ一冊は持っておいて欲しい本です。

ポピュレーションとはその準位の原子数の事を指します。
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吸光度の単位は何でしょうか!?
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