http://polymer.apphy.fukui-u.ac.jp/~koishi/lectu …

ここのページによればX線散乱を用いることである水分子からの水分子の確率密度を測定することが出来ると書かれてあるのですが、
これは一体どうやるのでしょうか?
アモルファスや液体のXRDを測定してもハローというかたちで何もピークは出ないと思います。
更にXRDは原理的に結晶の周期を測定することは出来ても、ある原子・分子を固定したときの他の原子・分子の確率密度は測定出来ないように思うのですが、一体どういう原理を用いればこれが可能になるのでしょうか?

お願いいたします。

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調査 文献」に関するQ&A: 文献調査

A 回答 (3件)

X線散乱実験と解析をやっていたことがありますが、残念ながら動径分布関数を求めた


ことはありません。それで自称「一般人」なのですが、当時の経験と数式から判断できる
範囲でお答えします。

ハローという形のドーナツ状の散乱パターンでは、散乱角θ=0はマスクしてあり、
θ=0の近辺からθが増えるに従い散乱強度が強くなり、なだらかな山を越してから
減少しθの大きな領域でほぼ0となります。

この干渉性散乱の実測強度をI'(θ)とします。
X線束の拡がりとスリット幅に依る散乱強度曲線の拡がりを単結晶の基準物質を使い
測定します。その結果を用い畳み込み積分を数値計算しI'(θ)から補正強度I(θ)を求めます。

このI(θ)の各散乱角θに対する強度値を読取り数値表I(θi)を作ります。
還元距離rをパラメータとしてrの数値を段階的に変え計算式のθに対する積分を数値計算で求めます。
順次g(r1),g(r2)...と計算して行きます。積分の範囲は0から∞です。

計算結果g(ri)をriに対してプロットします。これで、g(r)とrのグラフが得られます。

g(r)を求めるにはI(θ)に対する他の積分表示形式も有りますので文献調査では注意してください。

残念ながら、手許に残るX線散乱と動径分布関数を説明した3冊の本には、液体論の本も含め、
具体的な計算方法は載っていませんでした。ネットでもこれはという文献は見つかりませんでした。
市販の計算ソフトは色々と有るようです。
経験の有る方のコメントに興味は有るのですが。
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もう随分昔のはなしですが、友人と一緒に読んだ原著者の論文です。

何かの役に立つかも知れませんが。

Molecular distribution in liquids
Kirkwood, J.G. Source: Journal of Chemical Physics, v 7, 919-925, Oct. 1939

Abstract: A theory of the radial distribution function in nonpolar liquids composed of spherical molecules to developed. The characteristic features of experimentally determined radial distribution function are reproduced by the theory. A single parameter, the work of formation of a cavity of molecular aim, determines the approximate form of the distribution.
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言われるとおり、アモルファスや液体のX線散乱を測定してもハローという形の


ドーナツ状のボケたリングや中心から周辺に行くに従い薄くなるパターンで
明確なピークは出ません。
しかし、この散乱強度曲線の輪郭から動径分布関数g(r)を求めることができます。
液体に対してX線散乱実験を行ったときの干渉性散乱の強度I(θ)は
∫(4πr^2)g(r)(sin(sr)/sr)drに比例します。I(θ)に対してフーリエ変換を行うと
(4πr^2)g(r)と(2/λ)∫I(θ)((sin(sr))/sr)dθの比例関係式が得られます。
ここに、θは散乱角、s=(4π/λ)sin(θ/2)です。

この比例関係式にI(θ)を入れ計算しg(r)を求めます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

散乱強度曲線の輪郭から求めることは分かったのですが、具体的に輪郭のどのパラメータを
どの式に代入して計算すれば良いのかが貴殿の回答から読み取ることが出来ません。
もう少し計算を詳細に教えて頂けないでしょうか?

それと、出来れば、計算手順などについて解説してある書籍名を教えて頂けると助かります。

よろしくお願いいたします。

お礼日時:2009/05/24 21:08

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という意味なのですが、こういう時に「液状化」という言葉を
使うのは自然なことでしょうか。

というのも、辞書で調べたら、「液状化現象」というのは
砂などの中に水分が混じった状態のことを指すようで、
今回の例のように個体が液体に変わるときに使うのは
幾分不自然かな、と感じるのですが、どうでしょうか。

もちろん、小説ですから表現は自由ですし、意味は伝わるので
それで問題ないのですが、日本語に詳しい方から見て、
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>電解質が水に溶けてしまう
 水は強く分極しているので電荷をもつイオンの周りにひきつけられて取り囲んでしまう。そして水でコーティングされた塊をつくって水に溶ける。
>水を気化させるために膨大な熱量がいる
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>アルキル基?? それってなんですか??
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   |  |
 H-C - C - OH
   |  |
   H  H
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この辺なにを言っているのかまったくわかりません><
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No.2です。たしかにNo.1&3様が御指摘の通りですね。数値からみると普通は断熱圧縮での温度の上がりによる圧上昇が、その温度上昇での平衡蒸気圧上昇に負けるので、液化は非常に厳しいですね。数値にあたるのをうっかりしておりました。

その可能性を求めるとするとTfとTiの差は大きくないのにTf/Tiが大きい(つまり低温)、そして凝縮熱ΔHが小さいもの、ということです。ここでHeが考えられます。
低温すぎて扱いに問題があるかというと10^(-6)Kに対応するkTでも10^16の量子状態がその幅にあるので古典的に取り扱えます。
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となります。
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です。やっと平衡蒸気圧の上昇の係数が断熱圧縮の係数よりも小さくなってくれました。そこでもしPiを0.99Pi'(飽和蒸気圧の99%)とします。この時(1)より
Pf=1.528*0.99Pi'=1.512Pi'...(3)
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No.2です。たしかにNo.1&3様が御指摘の通りですね。数値からみると普通は断熱圧縮での温度の上がりによる圧上昇が、その温度上昇での平衡蒸気圧上昇に負けるので、液化は非常に厳しいですね。数値にあたるのをうっかりしておりました。

その可能性を求めるとするとTfとTiの差は大きくないのにTf/Tiが大きい(つまり低温)、そして凝縮熱ΔHが小さいもの、ということです。ここでHeが考えられます。
低温すぎて扱いに問題があるかというと10^(-6)Kに対応するkTでも10^16の量子状態がその幅にあるので古典的に取り扱...続きを読む

Q精密測定技術発展の原理

現代の技術では、nm(ナノメートル)やμm(マイクロメートル)といった単位での部品の製造や加工が可能となっており、このような精密加工を担保するには、同様に長さや角度などの精密な測定技術が前提として必要だと考えられますが、このような精密な測定技術というのはどのように発展してきたのでしょうか?

まだ現代のような精密測定機器がなく、メートル原器などを利用し長さなどを測定していた時代から考えると、人間の知覚出来るレベルを超えるnmやμmといった精度の測定をすることは不可能であり、母性原理からもそういった精度の(測定)機器を製造することも出来ないように思えます。

鶏と卵のようではありますが、上記のような問題を解決し、現在のような精度での加工や測定が可能になったのはどのような方法や原理があるのでしょうか?
仮説として、例えば顕微鏡を使い人間の知覚出来る精度を高めることで、徐々に機器の加工・測定精度を向上させていくなどの方法があるのではないかと考えていますが、これは正しいでしょうか?

上記分野については全くの素人ですが、根本的かつ素朴な疑問として質問させて頂きました。
どうぞご教授よろしくお願い致します。

現代の技術では、nm(ナノメートル)やμm(マイクロメートル)といった単位での部品の製造や加工が可能となっており、このような精密加工を担保するには、同様に長さや角度などの精密な測定技術が前提として必要だと考えられますが、このような精密な測定技術というのはどのように発展してきたのでしょうか?

まだ現代のような精密測定機器がなく、メートル原器などを利用し長さなどを測定していた時代から考えると、人間の知覚出来るレベルを超えるnmやμmといった精度の測定をすることは不可能であり、母性原理...続きを読む

Aベストアンサー

NO.4です。前回の回答はご質問の測定技術の進歩という観点からはずれていたようなので、私自身の経験からその辺を少し書いてみようと思います。ご参考になるかどうか。

私が働き始めたころに存在した昭和30年代からの工作機械に使われていた構造原理はすべてすべり対偶でした。隙間に油脂を挟んで摩擦を減らし、滑らせるのですが、液体は不安定で隙間を作らないと動きません。特にネジ部分は良く減ることもあって、左右の動きにがたは不可欠であり、被削物の精度の向上がむづかしく、結局作ってはノギスやマイクロメーターで確認し、更に削るということの繰り返しでそこそこのものを作っていたのです。機械自身に細かいスケールを取り付け、それを顕微鏡で確認しながら加工するようになりました。それはある時期から磁気による目盛になってデジタル方式で表示する機械が現われました。磁気目盛りはネジの回転によって更に細かくなって、サブミクロンのオーダーが実現しているようです。従来の機械式のマイクロメーターはせいぜいミクロンオーダーが限度のようです。
工作機械やロボットなどの機械精度が飛躍的に高まったのは、やはり直進部分を含む軸受けに高精度の転がりベアリングが用いられるようになったからだと思います。特にネジ部にボールネジが採用されて隙間が0に出来るようになったことでしょう。ネジの回転数だけで移動距離が極正確に保障できるようになり、(もちろん工具や研磨砥石の品質向上もありましたが)ことで、コンピュータと結合して数値だけを完璧に制御することで安価に高精度の機械部品が加工できるようになったわけです。

コンピュータ技術の向上(高速化)はメートル原器などの「もの自体で長さを決める」のでなく、特定の汎用物質の光の波長を測定できるほどの高速度の周波数(微細な波長)のものをカウントできるようになったことで、ナのメーターの長さも特定できるようになったのでしょう。様々な分野の必要性と一歩一歩の進歩がお互いに連関してそういうことを可能にさせたというしかないと思います。

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Q朝起きてすぐコーヒーゼリーを食べたところなにやら気分が悪いです。そういやー付属のミルクが、液体ではな

朝起きてすぐコーヒーゼリーを食べたところなにやら気分が悪いです。そういやー付属のミルクが、液体ではなく個体であったな…賞味期限は、ちょっと過ぎてたし…もしかして…食あたり!?今日は、私の誕生日なのにすごく最悪です。吐いたりしないかすごく恐いです。これは、賞味期限が切れたコーヒーゼリーのせいでしょうか?

Aベストアンサー

固体って
ミルクのケースからポロっと落ちるぐらいの固体じゃないでしょ?

ドロっと出てきただけ。
乳脂肪分が冷えて固まってるだけなので、温めれば溶けます。

腐って固まってるわけじゃないので、コーヒーフレッシュは関係ありません

食アタリなら、今頃質問できないぐらいにお腹が痛くてトイレから出られなくなるぐらいの下痢か、口から履いています。

Q測定装置等の原理の把握と説明について

SEMやXRD、DSC、IRなど、測定および分析装置には必ず
原理が存在しますよね。
私は現在分析関係にも従事しておりまして、不完全かもしれませんが
自分なりに装置の原理を把握しているつもりでいます。
しかし、上司などに不意に「この測定装置の原理はどうなっている?」とか
「DSCのmW値は何を表している?」と聞かれることがあります。
自分の頭の中では理解していても、口頭で説明することができず
結局上司にはちゃんと原理を理解してから測定するようにと
灸をすえられます。
上司が非常に知見のある人物なので、余計間違えてはいけないと焦って
説明できなくなります。
同じような分析に関わっている方に質問なのですが、
分析装置はきちんと原理を把握されていますか?
それを口頭でうまく説明できるコツなどはあるでしょうか?

Aベストアンサー

分析装置の原理の理解は、正しい測定を行い、その結果を
正しく解釈するために必要です。

たいていの分析装置は、実際に知りたい物理量を直接測定
するのではなく、その物理量と関連のある物理量を測定し、
物理量間の関係式から知りたい物理量を推定するという
しくみになっています。


 原理を理解していない場合、
・特定の条件でしか成立しない関係式を、それが
成立しない場合に用いてしまって、間違った推定値
を得てしまう
・別の評価手法により、他の物理量を測定しておいて
はじめて正しい推定ができる場合でも、その必要な
測定をしないで、適当な推定をしてしまう
・適切なキャリブレーションを行えない
・単純化された関係式を用いることにより、本来その
測定値から得られる情報のごく一部しか利用できない
・原理を知っていれば、測定の不備であることがすぐ
に気づくようなものでも、間違った測定により得られ
た偽のデータをそのまま真の測定値であると勘違い
してしまう
・その条件下では、別の分析手法の方が高感度である
のに、その手法を選択できない

などの問題が生じることがあります。

実際、学会などで、そのような間違いをしている
発表を見かけることがあります。

分析装置の原理の理解は、正しい測定を行い、その結果を
正しく解釈するために必要です。

たいていの分析装置は、実際に知りたい物理量を直接測定
するのではなく、その物理量と関連のある物理量を測定し、
物理量間の関係式から知りたい物理量を推定するという
しくみになっています。


 原理を理解していない場合、
・特定の条件でしか成立しない関係式を、それが
成立しない場合に用いてしまって、間違った推定値
を得てしまう
・別の評価手法により、他の物理量を測定しておいて
はじめて正...続きを読む


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