理化学辞典第五版にのっている、「ヘルツの実験」について部分を説明してください.次のように説明されています(図付き)「1888年ヘルツが電磁波の存在を証明した実験.2つの金属小球をわずかな間隙を隔てて向き合わせ,それらを誘導コイルの両端に結んで間隙に火花放電をおこさせ,…」

(1)「近くに小間隙をもつ適当な大きさの針金の輪(ヘルツ共振器,Hertz's resonator)をおく」とありますが、この針金の輪は、現在でいうところのなにに相当するのでしょうか?アンテナ?だとすると、なにアンテナに近いでしょうか?そしそのパラメータはどのようにとったものと考えるべきでしょうか.

(2)「輪の面が火花間隙の線に平行なときは円輪の間隙に火花が飛び,垂直のときは飛ばない.」これは、どのような原理によるものと説明されるのでしょうか?

(3)「この実験によりマクスウェルが理論的に予測した電磁波の実在が確認された.」とありますが、この記載はあっていますでしょうか?

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A 回答 (2件)

どのくらいの知識を要求しているのか分からないですけど、それは私の判断で答えてみたいと思います。


(1)まさに、アンテナです。「八木アンテナ」の楕円形ところです。{「八木アンテナ」というのは、今は少なくなりましたが民家の屋根についているテレビのアンテナのことです。glairさんが何歳なのか分からないんですが、年配の人に「屋根に付いてるテレビのアンテナ」と言えば、みんな知っているので絵を書いてもらって下さい。}
(2)○○原理という難しいものを使わなくても、火花間隙での電子の振動を考えれば簡単に説明ができるので、○○原理により説明される!とはいきません。詳しくは、図で説明しないとわかりにくいのでしませんが、簡単に言えばマイナス側の針金と、プラス側の針金の間の空気中のイオンなんかがプラズマ状態と言うか、電気的振動をすることによって、電磁波が発生しているので針金と平行にアンテナを張らないと受信はできません。と説明されてしまうので、○○の原理というわけにはいかないのです。
(3)その通りです。この現象が基になってジョージ・クラーク・マクウェルという人が、有名な4法則を作りました。この実験が発表されるまでは、電磁波は理論的なもので、普通の人にはイメージできない物でしたがヘルツによって電磁波が普通の人でもまるで「目に見えるように」イメージしやすいものになりました。今、世の中人が電波と聞いて、イメージできるのもヘルツさんのおかげです。つまりヘルツの実験は、とても大切な実験のひとつです。
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(1)おっしゃる通りアンテナです。

1ターンのループアンテナでしょうね。
   テレビアンテナのラジエータに使われる「フォールデッド・ダイポール」の親戚とも言えるでしょう。パラメータの意味がよくわかりませんが、円周が1/2波長に合わせてあり、共振型のアンテナになっています。
(2)電波が横波であるということと、電界の変化をとらえるため、面が発振器の方を向く必要が有るのでしょう。受信アンテナを直線にのばしてみるとそれがよくわかるはずです。
(3)共振型のアンテナで(波長から)電磁波の速度が判ったとかで、電磁波の存在が証明されたと、いろんな文献に書いて有ります。
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Qヘルツ

PS3から音楽を取り入れるときに、41ヘルツと48ヘルツというのがありました。
いつも41ヘルツにしているんですけど、48ヘルツにすると、音質かなんかに関係するんでしょうか?
そういうのはよくわからないので、教えてくれたらと思います。
回答お願いします!

Aベストアンサー

41ヘルツ、48ヘルツではなく、44.1kHz、48KHzの勘違いと思いますが…。

これはデジタル音声のサンプリング周波数と言って、1秒を44100に分けて標本化すれば44.1kHzサンプリング、48000に分けると48kHzサンプリングとなるわけです。

音質に関係してきます。
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ちなみに音楽CDは44.1kHzサンプリングで収録されています。

ただ、44.1kHzと48kHzサンプリングでは、聴感上ほとんど差を感じないと思います。
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Qフランク・ヘルツの実験

フランク・ヘルツの実験をおこないました。

実験データを加速電圧を横軸に、プレート電流を縦軸にとりグラフをおこすと極大値を4つ持つ曲線となりました。

理論には加速電圧が励起エネルギー毎に極大値がでるあとありましたが、それは同じエネルギー準位のところで、原子が励起されるということを表していると考えていいのですか??

なぜ毎回同じ準位で励起がおこるのでしょうか?

Aベストアンサー

 #2です。
 補足を拝見しました。

>とても不思議なのですが、1・2・3と定常状態があり、エネルギーもこの順番に大きいとします。それで3の状態で励起がおこることがあると思うのですが、なぜ1・2という状態では励起しなかったのでしょう…励起に十分なエネルギーがあるのに…

 まだ用語の使い方が変です。
 基底状態から励起された状態のエネルギ準位を低いほうからE1,E2,E3、・・・と数えていったときに、何故E1ばかりに遷移しE2やE3しないのか、と質問したほうがいいですよ。
 その疑問はもっともで、E2やE3にも遷移はあったと思います。ただその遷移の回数がE1に比べると圧倒的に少なかったので、グラフに現れなかったということだと思います(E1へ遷移しやすいのは分かりますよね。遷移確率はエネルギ差が小さいほど大きくなりますので)。その場合、グラフの変化だけでE2やE3への遷移がなかったと結論付けるのは早計です。
 もし、E2やE3への遷移があれば、発光のスペクトラムを解析すればそれに対応した波長が検出されるはずですので、それによって他のエネルギ状態への遷移を検証すると良いと思います。


>もちろん波長は計算しました。すると70nmと可視領域を外れているのです。
>これは電流の極大値とリングの出現は少し遅れていることと関係があるのではと考えています。しかし1回目では発光してないことによって考えはかなり難しい…

 この理由については分かりません。
 実験の内容(ガスの種類、実験装置の構成など)や極大値での加速電圧の間隔などを詳しく書いて、他の詳しい方が回答してくれるのを待ったほうがよいかもしれません。

 #2です。
 補足を拝見しました。

>とても不思議なのですが、1・2・3と定常状態があり、エネルギーもこの順番に大きいとします。それで3の状態で励起がおこることがあると思うのですが、なぜ1・2という状態では励起しなかったのでしょう…励起に十分なエネルギーがあるのに…

 まだ用語の使い方が変です。
 基底状態から励起された状態のエネルギ準位を低いほうからE1,E2,E3、・・・と数えていったときに、何故E1ばかりに遷移しE2やE3しないのか、と質問したほうがいいですよ。
 その疑問...続きを読む

Qリーズナブルでかわいいトートバッグを売っているお店

リーズナブルでかわいいトートバッグを買いたいです。
トートバッグって、各ショップに数種類ずつ置いてあるのはよくみるのですが、
トートバッグ専門店ってあるのでしょうか?

場所は、原宿や渋谷、新宿辺りで探しています。

トートバッグ専門店、もしくは、
かわいくてリーズナブルなバッグがたくさん売っているお店がありましたら、
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Aベストアンサー

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Qフランク・ヘルツの実験について

フランク・ヘルツの実験について質問があります。

この実験は、加速電圧を増加して行ったときプレート電流がだんだん
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すが、極大をとったところの加速電圧を、この実験では重要なデータと
して調べているみたいなのです。わたしのこの実験に対する理解では、
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おそらく、わたしの理解が間違っているのでしょうけど・・・・。

プレート電流が極小になったときに、非弾性衝突が起こっているという
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なぜ西日本と東日本でヘルツの違う原発を導入した?

なぜ西日本と東日本でヘルツの違う原発を導入したんですか?

どちらが先か知らないですが、ヘルツが違うものを使った場合
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Aベストアンサー

kenchin
発電所は、供給区域の周波数に合わせたものが建設されます。
確かに、理論的には60Hzの地域(例えば大阪とか)に50Hzの
発電所を建設しておいて50Hzで発電し、送電する段階で60Hz
60Hz管内に送電するってことも可能ですが。。。

でも、関東に送るには60Hzの電力が既に流れている送電線を
利用するので、やっぱりどこかでもう一度50Hzに変換する必要
がありますよね。

もちろん、大阪に50Hzの発電所を作って関東まで専用の50Hz
向け送電線を....なんてプランもあるでしょうが、これではもう商用
ベースに載りません。


片方の周波数に統一出来なかったのは。。。
理由は色々ありますが

・昔は周波数が違っていても余り大きな問題ではなかった
   当時(明治大正~先後しばらくですが)は需要が小さかったし
   停電してもそう大問題にはならなかった。
   PCなんてものもありませんでしたしね。
   需要が小さいので、100万kwの融通電力可能量でも
   充分まかなえた。
   大規模停電による経済被害は、今よりずっと小さかった。
   今では産業の隅々までPCが導入されていたりして、もう
   瞬間的な停電(1秒とか)でも要注意になってますしね。

・需要家が周波数変更を了承しなかった。
   国の1/2が、事前アナウンスがあろうがなかろうか
   突然全部の電化機器(家電も工場設備も)交換しなきゃ
   ならなくなるんですから。

・供給を絶やさないように発電~配電設備を改造することは不可能
   上にも書いたように、60Hzで流している所に50Hzの発電所
   や送電設備を作っておくことは実質不可能なんです。
   また、設備を改造するには数カ月~年単位の時間が必要で
   その間は停電です。
   やるなら、今と同じ設備を全く新しく1セット作ってから、切り替え
   を行うしかない。
   それはもう経済ベースでも用地確保でも不可能だったんですね。


世界でも、国内の周波数を後で変更したって例は聞いたことがないです。
(それまで電気が殆ど使われていなかった所とか、極小島国とかは
別ですよ。)

kenchin
発電所は、供給区域の周波数に合わせたものが建設されます。
確かに、理論的には60Hzの地域(例えば大阪とか)に50Hzの
発電所を建設しておいて50Hzで発電し、送電する段階で60Hz
60Hz管内に送電するってことも可能ですが。。。

でも、関東に送るには60Hzの電力が既に流れている送電線を
利用するので、やっぱりどこかでもう一度50Hzに変換する必要
がありますよね。

もちろん、大阪に50Hzの発電所を作って関東まで専用の50Hz
向け送電線を....なんてプランもあるでしょうが、これで...続きを読む

Qフランク・ヘルツの実験

フランク・ヘルツの実験で次のような課題が出されました。
「フランク・ヘルツ実験器で、プレート電圧をカソードよりもわずかに負にしておき、Vaを変化させるとある電圧で負のプレート電流がながれ出る理由を述べよ」
Va→電子の加速電圧
まずきになるのが「プレート電圧」。これはプレート電流の間違いではと思ったのですが…。(この先生のプリント間違いだらけなんです…ほかにもタイプミスがたくさんありまして…)加速電圧って言葉はでてきましたが、これは聞いたことがないです。
この問題の答えがわかりません。この文章のなかで足りないものがあればそこについても書いていただけるとたすかります。
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

ボーアの量子論にある、原子が離散的なエネルギーを持っていることを検証するために、フランクとヘルツが行った実験です。したがって、原子の基底状態や第2、第3・・・励起エネルギーを調べるための原子が必要になります。これには、ネオンやアルゴン、水銀蒸気などが使われます。

あらかじめ、プレートに負電圧を加えておきますが、後で分かりますが、この電圧を超えないと電子がプレートに到達できないようにしているためです。

加速電圧を0Vから少しずつ上げていくと、ネオン原子などに衝突しながらも、ほとんどエネルギーを失うことなく、プレートに到達でき、電流が増加していきます。

さらに加速電圧が高くし、ネオン原子の基底エネルギーと同じ程度のエネルギーを電子が受け取ると、非弾性衝突を起こし、電子のエネルギーはネオン原子の励起のために吸い取られてしまいます。

エネルギーを失った電子は、プレートに到達できず、また、プレートにはもともと府電圧が加わっていましたので、この電圧を超える加速電圧が得られないうちは、電流は減少していきます。

このときの加速電圧Vaによる電子のエネルギーeVaが励起エネルギーとなります。(Vaが5Vなら、5エレクトロンボルト)

ボーアの量子論にある、原子が離散的なエネルギーを持っていることを検証するために、フランクとヘルツが行った実験です。したがって、原子の基底状態や第2、第3・・・励起エネルギーを調べるための原子が必要になります。これには、ネオンやアルゴン、水銀蒸気などが使われます。

あらかじめ、プレートに負電圧を加えておきますが、後で分かりますが、この電圧を超えないと電子がプレートに到達できないようにしているためです。

加速電圧を0Vから少しずつ上げていくと、ネオン原子などに衝突しながらも...続きを読む

Qメンズのトートバッグについて

カバン購入を検討しているのですが、メンズのトートバッグについて教えてください。

ゾゾタウンをネットで見ていると、いくつかの種類のカバンが多数でるのですが、
わざわざ「トートバッグ」も種類1つとして多数の紹介があります。
私的に、非常にファッショナブルで有名カバンメーカーも多数取扱いが
されている模様です。

ここで教えて欲しいのですが、トートバッグというと何かエコバッグに近いもので
女性が日常の買い物に使う程度と考えていたのですが、
昨今は、メンズもあり、ファッショナブルのカバンという認識で良いでしょうか?
実際街中で私自身男性がトートバッグを使っているのを見た記憶がないのですが、
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以上

Aベストアンサー

こんばんは。
男性がトートを持っているのは今はぜんぜんおかしくありません。
結構おしゃれな人が持ってますよ。
ファッション誌の特集にも上がるぐらい今では定番です。
持ち手の所にストールを巻いてみたりしてる人もいますよ。
自分もトートは二つ持っています。
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質問者さんのおっしゃる街はどのあたりでしょうか?
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夏にマリンっぽいトートなんかもおしゃれですよね。
これからの季節丈の長いアウターなんかの時も
リュックや斜めがけよりもトートがマッチします。
今の時期なんかはツイード素材のやつなんていいんじゃないですか?
ハリスツイードのトートなんかお勧めですよ。

男性のトートはおかしくないです。むしろ有り。ぜんぜん有りですよ。

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eV=hνーwの式に最小二乗法を用いて、そこに実験で求めた数値を代入してプランク定数をもとめました。
それともうひとつ、実験で求めた電流と電圧の値を平均してそこからeV=hνーwのグラフを作り、傾きを計算してプランク定数をもとめました。
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計算方法と単位のとり方が間違っていなければ
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結果をプロットしてグラフを書くときに
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私も他の実験で似たようなことを
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もし、浜岡原発を50ヘルツに短期間で変更出来るなら、首都圏の電力不足は解消するのでは?
(50ヘルツ送電線が必要ですが、既設送電線の一部分離して使用出来ないでしょうか?)

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Aベストアンサー

地球環境については環境省
http://www.env.go.jp/index.html

なかに子供向けのページもあります。
また、環のページもあります
http://www.wanokurashi.ne.jp/

新エネルギーの開発はNEDO
http://www.nedo.go.jp/
(データベースや刊行物(パンフ)があります)

省エネルギーについては省エネルギーセンター
http://www.eccj.or.jp/
(生活の省エネルギーのページ)

電気エネルギーについては電気事業連合会
http://www.fepc.or.jp/index-h.html


ガスエネルギーについてはガス協会
http://www.gas.or.jp/default.html


そのほかエネルギー関連のリンク
http://www.enecho.meti.go.jp/others/links.htm
なんかで調べてみてください。


すでに「地球にやさしいもの」は回答されていますが、その効果は上記のデータベースなどで知ることが出来ます。

・環境に「有害」とは何か
・環境に有害なものは何か
・地球温暖化の原因とされているものは何か
(エネルギー消費だけか)
・エネルギーの多消費による弊害は何か
・エネルギーを多く消費しているのは何か
 (製造段階だけではなく最終製品になり破棄されるまでに必要なエネルギーで比較すること)
・そのエネルギーの代替は可能か、どのような代替策が模索されているか
・その使用量の削減は可能か、

といった順序、視点でまとめるべきだと思います。

地球環境については環境省
http://www.env.go.jp/index.html

なかに子供向けのページもあります。
また、環のページもあります
http://www.wanokurashi.ne.jp/

新エネルギーの開発はNEDO
http://www.nedo.go.jp/
(データベースや刊行物(パンフ)があります)

省エネルギーについては省エネルギーセンター
http://www.eccj.or.jp/
(生活の省エネルギーのページ)

電気エネルギーについては電気事業連合会
http://www.fepc.or.jp/index-h.html


ガスエネルギーについてはガス協会
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