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反磁性

索引 反磁性

反磁性(はんじせい、diamagnetism)とは、磁場をかけたとき、物質が磁場の逆向きに磁化され(=負の磁化率)、磁場とその勾配の積に比例する力が、磁石に反発する方向に生ずる磁性のことである 。 反磁性体は自発磁化をもたず、磁場をかけた場合にのみ反磁性の性質が表れる。反磁性は、1778年にセバールド・ユスティヌス・ブルグマンス によって発見され、その後、1845年にファラデーがその性質を「反磁性」と名づけた。 原子中の対になった電子(内殻電子を含む)が必ず弱い反磁性を生み出すため、実はあらゆる物質が反磁性を持っている。しかし、反磁性は非常に弱いため、強磁性や常磁性といったスピンによる磁性を持つ物質では隠れて目立たない。つまり、差し引いた結果の磁性として反磁性があらわれている物質のことを反磁性体と呼ぶに過ぎない。 このように、ほとんどの物質において反磁性は非常に弱いが、超伝導体は例外的に強い反磁性を持つ(後述)。なお、標準状態において最も強い反磁性をもつ物質はビスマスである。 なお、反強磁性(antiferromagnetism)は反磁性とは全く違う現象である。.

58 関係: 反強磁性古典力学不対電子常磁性強磁性マイケル・ファラデーマイスナー効果ネオジム磁石ポール・ランジュバンモーセランダウ反磁性ラーモア反磁性リンゴレンツの法則レフ・ランダウローレンツ力ヴァルター・マイスナーボーア=ファン・リューエンの定理ビスマスピン止め効果ニールス・ボーアアンチモンオーダー (物理学)ジョゼフ・ラーモアスピン角運動量セバールド・ユスティヌス・ブルグマンス出エジプト記磁場磁化磁化率磁石磁束磁気浮上磁性物質荷電粒子超伝導量子力学量子論自由電子金属電子電子配置電磁誘導透磁率東北大学標準状態...水銀旧約聖書1778年1845年1895年1911年1933年 インデックスを展開 (8 もっと) »

反強磁性

反強磁性(Antiferromagnetic )とは、隣り合うスピンがそれぞれ反対方向を向いて整列し、全体として磁気モーメントを持たない物質の磁性を指す。金属イオンの半数ずつのスピンが互いに逆方向となるため反強磁性を示す。 代表的な物質としては、絶縁体では酸化マンガン(MnO)や酸化ニッケル(NiO)などが挙げられる。なお、これら酸化物における相互作用は超交換相互作用によって説明されるが、スピンを逆向きに揃えようとする反強磁性相互作用は超交換相互作用のみに由来するものではなく、強磁性を説明した「ハイゼンベルクの(直接)交換相互作用」においても、磁性軌道間に重なりがあればその係数は負となり、反強磁性相互作用をもたらす。 強磁性体と同様に、反強磁性もその性質を示すのは低温に限られる。熱揺らぎによるスピンをランダムにしようとする効果(=熱によるエントロピーの増大)のため、ある温度以上になるとスピンはそれぞれ無秩序な方向を向いて整列しなくなり、物質は常磁性を示すようになる。この転移温度をネール温度(Néel Temperature)と呼ぶ。ネール温度以上での磁化率は通常は近似的にキュリー・ワイスの法則で表すことが出来る。 なお、反磁性 (diamagnetism) は反強磁性とは全く違う現象である。.

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古典力学

古典力学(こてんりきがく、英語:classical mechanics)は、量子力学が出現する以前のニュートン力学や相対論的力学。物理学における力学に関する研究、つまり適当な境界の下に幾何学的表現された物質やその集合体の運動を支配し、数学的に記述する物理法則群に関する研究のうち、量子論以降の量子に関するそれを「量子力学」とするのに対し、レトロニム的に、量子論以前のもの(現代でもさかんに研究されている分野だが)を指してそう呼ぶ。 古典力学は、マクロな物質の運動つまり、弾道計算から部分的には機械動作、天体力学、例えば宇宙船、衛星の運動、銀河に関する研究に使われている。そして、それらの領域に対して、とても精度の高い結果をもたらす、最も古く最も広範な科学、工学における領域のうちの一つである。古典力学以外の領域としては気体、液体、固体などを扱う多くの分野が存在している。加えて、古典力学は光速に近い場合には特殊相対性理論を用いることによってより一般な形式を与えることとなる。同様に、一般相対性理論は、より深いレベルで重力を扱うこととなり、量子力学では、分子や原子における、粒子と波動の二重性について扱うこととなる。.

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不対電子

一酸化窒素のN原子上には1つの不対電子がある。 不対電子(ふついでんし、unpaired electron)とは、分子や原子の最外殻軌道に位置する対になっておらず、電子対を作っていない電子のこと。共有結合を作る共有電子対や非共有電子対に比べ、化学的に不安定であり、反応性が高い。有機化学においては、不対電子を持つ、寿命の短いラジカルが反応経路を説明するのに重要な役割を果たしている。 電子は量子数によって決められる電子軌道を運動している。 s軌道やp軌道は、原子価を満たすようにsp3、sp2、spなどの混成軌道を形成するので、不対電子が現れることは少ない。これらの軌道ではラジカルは二量化し、電子が非局在化して安定化する。対照的に、d軌道やf軌道において、不対電子はよく見られる。これは、1つの電子軌道に入ることができる電子の数が多く、結合が弱くなるためである。またこれらの軌道においては、が比較的小さく、二量体にはなりにくい。 たとえば原子番号8の酸素は8個の電子を持つ。1s、2s軌道に各2個、2p軌道には4個の電子が配置される。2p軌道には1個あるいはスピンの向きが反対の2個の電子を入れることのできる軌道が3組あるので、酸素原子の最外殻には1組(2s軌道の2個を除いて)の対になった電子と、対になっていない2個の電子が存在することになる。 酸素分子は酸素原子2個からなるが、酸素分子の分子軌道では、2p軌道の計8個の電子は、もともと対になっている4個(2組)と、共有され対になった2個と、対になっていない2個という配置になる。 また一酸化窒素も不対電子をもつ物質の一つである。 対になっていない電子があることが磁性の特性をきめる。.

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常磁性

常磁性(じょうじせい、英語:paramagnetism)とは、外部磁場が無いときには磁化を持たず、磁場を印加するとその方向に弱く磁化する磁性を指す。熱ゆらぎによるスピンの乱れが強く、自発的な配向が無い状態である。 常磁性の物質の磁化率(帯磁率)χは温度Tに反比例する。これをキュリーの法則と呼ぶ。 比例定数Cはキュリー定数と呼ばれる。.

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強磁性

強磁性 (きょうじせい、ferromagnetism) とは、隣り合うスピンが同一の方向を向いて整列し、全体として大きな磁気モーメントを持つ物質の磁性を指す。そのため、物質は外部磁場が無くても自発磁化を持つことが出来る。 室温で強磁性を示す単体の物質は少なく、鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウム(18℃以下)である。 単に強磁性と言うとフェリ磁性を含めることもあるが、日本語ではフェリ磁性を含まない狭義の強磁性をフェロ磁性と呼んで区別することがある。なおフェロ (ferro) は鉄を意味する。.

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マイケル・ファラデー

マイケル・ファラデー(Michael Faraday, 1791年9月22日 - 1867年8月25日)は、イギリスの化学者・物理学者(あるいは当時の呼称では自然哲学者)で、電磁気学および電気化学の分野での貢献で知られている。 直流電流を流した電気伝導体の周囲の磁場を研究し、物理学における電磁場の基礎理論を確立。それを後にジェームズ・クラーク・マクスウェルが発展させた。同様に電磁誘導の法則、反磁性、電気分解の法則などを発見。磁性が光線に影響を与えること、2つの現象が根底で関連していることを明らかにした entry at the 1911 Encyclopaedia Britannica hosted by LovetoKnow Retrieved January 2007.

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マイスナー効果

マイスナー効果(マイスナーこうか Meissner effect, Meißner Ochsenfeld Effekt)は、超伝導体が持つ性質の1つであり、遮蔽電流(永久電流)の磁場が外部磁場に重なり合って超伝導体内部の正味の磁束密度をゼロにする現象である。マイスナー―オクセンフェルト効果 、あるいは完全反磁性とも呼ばれる。.

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ネオジム磁石

ネオジム磁石(ネオジムじしゃく、)とは、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石(レアアース磁石)の一つ。永久磁石のうちでは最も強力とされている。1984年にアメリカのゼネラルモーターズ及び日本の住友特殊金属(現、日立金属)の佐川眞人らによって発明された。主相はNd2Fe14B。 「ネオジウム磁石」と呼ばれることもあるが、これらは同一のものであり、異論はあるが日本では「ネオジム磁石」が正しい呼称とされている(ネオジム項目の呼称の段を参照)。.

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ポール・ランジュバン

ポール・ランジュヴァン (Paul Langevin、1872年1月23日 – 1946年12月19日)は、フランスの物理学者。.

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モーセ

モーセ像(ミケランジェロ作) モーセ(מֹשֶׁה、Μωυσής、Moyses、Moses、موسىٰ)あるいはモーゼは、旧約聖書の『出エジプト記』などに現れる紀元前16世紀または紀元前13世紀ごろ活躍したとされる古代イスラエルの民族指導者である。正教会ではモイセイと呼ばれ聖人とされる。 新約聖書の使徒言行録 によれば、神の目に適った美しい子で、ユダヤ教・キリスト教・イスラム教およびバハーイー教など多くの宗教において、もっとも重要な預言者の一人。伝統的には旧約聖書のモーセ五書(トーラー)の著者であるとされてきた。『出エジプト記』によれば、モーセはエジプトのヘブライ人家族に生まれたが、新生児を殺害することを命じたファラオの命令を逃れるためにナイル川に流され、王族に拾われて育てられたという。長じてエジプト人を殺害し、砂漠に隠れていたが、神の命令によって奴隷状態のヘブライ人をエジプトから連れ出す使命を受けた。エジプトから民を率いて脱出したモーセは40年にわたって荒野をさまよったが、約束の土地を目前にして世を去ったという。.

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ランダウ反磁性

ランダウ反磁性(-はんじせい、Landau diamagnetism)とは反磁性のひとつであり、金属中の自由電子による反磁性である。1930年にレフ・ランダウによって量子論的な理論により求められた。古典論ではランダウ反磁性は生じず(ボーア=ファン・リューエンの定理: 古典論ではいかなる反磁性・強磁性も説明できない)、ランダウ反磁性を説明するには量子論が必要である。 フェルミ縮退している自由電子の磁化率は以下と表される。 ここで.

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ラーモア反磁性

ラーモア反磁性( - はんじせい、Larmor diamagnetism)とは反磁性のひとつであり、古典的には原子に磁場をかけたときに、電子がレンツの法則に従い原子核のまわりでラーモア運動とよばれるサイクロトロン運動をする(より正確には、元の軌道半径は変わらずに角周波数が増える)ことによって生じる反磁性である。1905年にポール・ランジュバンによって理論的に求められた。このような電子の運動はジョセフ・ラーモアにより研究されたため、ラーモア反磁性とよばれる。また、理論により求めたランジュバンより、ランジュバンの反磁性と呼ばれることもある。 ラーモア反磁性の大きさは、温度に依存しない。また、原子番号Zが大きい元素では反磁性が大きくなる。更に、電子の軌道半径に依存するため、かつては磁化率の値から原子の大きさを求めるために利用されていた。 貴ガス原子やイオン芯 などでは、電子軌道が閉殻となっており、その結果反磁性を示す。これは閉殻電子では軌道角運動量の和Lやスピン角運動量の和Sがゼロとなっており、よってラーモア反磁性よりも強いスピンや軌道角運動量による磁気モーメントが消え、ラーモア反磁性の効果が残るためである。この反磁性は特に閉殻の反磁性、イオン芯の反磁性、コアの反磁性などとよばれることがある。 古典論で厳密な計算をすると、ラーモア反磁性はランジュバンの常磁性項と打ち消しあって消える。また、古典論では磁性を説明することができず(ボーア=ファン・リューエンの定理)、量子論が必要不可欠である。.

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リンゴ

リンゴ(林檎、学名:)は、バラ科リンゴ属の落葉高木樹。またはその果実のこと。植物学上はセイヨウリンゴと呼ぶ。春、白または薄紅の花が咲く。果実は食用にされ、球形で甘酸っぱい。.

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レンツの法則

レンツの法則 (Lenz's law) とは、19世紀のロシアの物理学者、ハインリヒ・レンツ (Lenz)によって発見された電磁誘導に関する法則。 何らかの原因によって誘導電流が発生する場合、電流の流れる方向は誘導電流の原因を妨げる方向と一致するというもの。例えばコイルに軸方向から棒磁石を近づけると誘導電流が流れる。コイルに電流が流れると磁場が生じるが、この磁場はレンツの法則が示唆する向き、すなわち棒磁石の接近を妨げる向きとなる。 E ,コイルを境界とする面を貫く磁束を\Phi, コイルの巻き数をNとすれば, --> E.

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レフ・ランダウ

レフ・ダヴィドヴィッチ・ランダウ(、1908年1月22日 - 1968年4月1日)はロシアの理論物理学者。絶対零度近くでのヘリウムの理論的研究によってノーベル物理学賞を授与された。エフゲニー・リフシッツとの共著である『理論物理学教程』は、多くの言語に訳され、世界的にも標準的な教科書としてよく知られている。.

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ローレンツ力

ーレンツ力(ローレンツりょく、Lorentz force)は、電磁場中で運動する荷電粒子が受ける力のことである。 名前はヘンドリック・ローレンツに由来する。.

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ヴァルター・マイスナー

ヴァルター・マイスナー フリッツ・ヴァルター・マイスナー(Fritz Walther Meißner (Meissner), 1882年12月16日 - 1974年11月16日)は、ドイツの物理学者。超伝導の特性の1つであるマイスナー効果を発見した。.

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ボーア=ファン・リューエンの定理

ボーア=ファン・リューエンの定理(―のていり、Bohr-van Leeuwen theorem)は固体物理学の定理であり、古典力学を適用すると熱平衡にある物質の磁化は0であるという定理である。これは古典力学では電子の集団の自由エネルギーは磁場に依存しないことから導かれる。これにより磁性は量子力学的効果だけによるものであり、よって古典物理学では反磁性、常磁性、強磁性などを説明できないということを意味する。ヴァン・ヴレックはボーア=ファン・リューエンの定理を簡潔に「いかなる有限の温度、有限の電場・磁場の下でも、熱平衡にある電子集団の磁化は結局はないに等しい。」と述べた。.

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ビスマス

ビスマス(bismuth)は原子番号83の元素。元素記号は Bi。第15族元素の一つ。日本名は蒼鉛。.

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ピン止め効果

ピン止め効果(ピンどめこうか、flux pinning、磁束ピン止めともいう)とは、磁束が第二種超伝導体の内部にあるひずみや不純物などの常伝導部分に捕らえられ、ピンで止めたように動かなくなる現象。第二種超伝導体において、外部磁場が臨界磁場Hc1とHc2の間にあるときに起こる。.

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ニールス・ボーア

ニールス・ヘンリク・ダヴィド・ボーア(Niels Henrik David Bohr、1885年10月7日 - 1962年11月18日)は、デンマークの理論物理学者。量子論の育ての親として、前期量子論の展開を指導、量子力学の確立に大いに貢献した。王立協会外国人会員。.

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アンチモン

アンチモン(Antimon 、antimony 、stibium)は原子番号51の元素。元素記号は Sb。常温、常圧で安定なのは灰色アンチモンで、銀白色の金属光沢のある硬くて脆い半金属の固体。炎色反応は淡青色(淡紫色)である。レアメタルの一種。古い資料や文献によっては英語の読み方を採用してアンチモニー(安質母尼)と表記されている事もある。 元素記号の Sb は輝安鉱(三硫化二アンチモン、Sb2S3)を意味するラテン語 Stibium から取られている。.

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オーダー (物理学)

ーダー(order)とは物理学や工学などでしばしば用いられる語で、10や100あるいは0.1や0.001など、桁数(10のべき乗)のことを意味する。物理学や工学系の現場では、最初から細かな計算を行うよりもまず、およそどの程度の大きさなのかを予測したり議論することがしばしばあり、その際に使われる。「スケール」ということもある。 単位の違い(長さならmm, m, km、質量ならmg, g, kg)を指すこともあり、この場合はおよそ1000倍の違いがあることを「オーダーが違う」と表現する。 イギリス英語でin the order of...またはof the order of...に相当するため、その「order」の部分のみを和製英語(カタカナ)として使用しているものであり、アメリカ英語ではaboutに相当する。.

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ジョゼフ・ラーモア

ョゼフ・ラーモア(Joseph Larmor, 1857年7月11日 - 1942年5月19日)は、アイルランド出身の物理学者、数学者。 ベルファストのクィーンズ・カレッジとケンブリッジ大学で学び、1880年から1885年までクィーンズ・カレッジで教え、その後ケンブリッジの講師になる。1903年にストークスの後を継いでケンブリッジ大学数学教授(ルーカス講座主任教授)になる。 1892年王立協会フェロー選出。1900年の著書『エーテルと物質』が有名。新しい物理学の誕生する前の世代の物理学者としてとらえられることが多い。磁場中の電子の歳差運動(Larmor Precession)などに名を残している。 1911年から1922年まで選出の庶民院議員を務めた。.

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スピン角運動量

ピン角運動量(スピンかくうんどうりょう、spin angular momentum)は、量子力学上の概念で、粒子が持つ固有の角運動量である。単にスピンとも呼ばれる。粒子の角運動量には、スピン以外にも粒子の回転運動に由来する角運動量である軌道角運動量が存在し、スピンと軌道角運動量の和を全角運動量と呼ぶ。ここでいう「粒子」は電子やクォークなどの素粒子であっても、ハドロンや原子核や原子など複数の素粒子から構成される複合粒子であってもよい。 「スピン」という名称はこの概念が粒子の「自転」のようなものだと捉えられたという歴史的理由によるものであるが、現在ではこのような解釈は正しいとは考えられていない。なぜなら、スピンは古典極限 において消滅する為、スピンの概念に対し、「自転」をはじめとした古典的な解釈を付け加えるのは全くの無意味だからであるランダウ=リフシッツ小教程。 量子力学の他の物理量と同様、スピン角運動量は演算子を用いて定義される。この演算子(スピン角運動量演算子)は、スピンの回転軸の方向に対応して定義され、 軸、 軸、 軸方向のスピン演算子をそれぞれ\hat_x,\hat_y,\hat_z と書き表す。これらの演算子の固有値(=これら演算子に対応するオブザーバブルを観測したときに得られる値)は整数もしくは半整数である値 を用いて、 と書き表せる。値 は、粒子のみに依存して決まり、スピン演算子の軸の方向には依存せずに決まる事が知られている。この を粒子のスピン量子数という。 スピン量子数が半整数 になる粒子をフェルミオン、整数 になる粒子をボゾンといい、両者の物理的性質は大きく異る(詳細はそれぞれの項目を参照)。2016年現在知られている範囲において、.

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セバールド・ユスティヌス・ブルグマンス

バールド・ユスティヌス・ブルグマンス(Sebald Justinus Brugmans、1763年3月24日 - 1819年7月22日)は、オランダの植物学者、医師である。.

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出エジプト記

『出エジプト記』(しゅつエジプトき、、)は、旧約聖書の二番目の書であり、『創世記』の後を受け、モーセが、虐げられていたユダヤ人を率いてエジプトから脱出する物語を中心に描かれている。モーセ五書(トーラー)のひとつであり、ユダヤ教では本文冒頭の言葉から『シェモース』と呼ぶ。全40章から成る。.

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磁場

磁場(じば、Magnetic field)は、電気的現象・磁気的現象を記述するための物理的概念である。工学分野では、磁界(じかい)ということもある。 単に磁場と言った場合は磁束密度Bもしくは、「磁場の強さ」Hのどちらかを指すものとして用いられるが、どちらを指しているのかは文脈により、また、どちらの解釈としても問題ない場合も多い。後述のとおりBとHは一定の関係にあるが、BとHの単位は国際単位系(SI)でそれぞれWb/m², A/m であり、次元も異なる独立した二つの物理量である。Hの単位はN/Wbで表すこともある。なお、CGS単位系における、磁場(の強さ)Hの単位は、Oeである。 この項では一般的な磁場の性質、及びHを扱うこととする。 磁場は、空間の各点で向きと大きさを持つ物理量(ベクトル場)であり、電場の時間的変化または電流によって形成される。磁場の大きさは、+1のN極が受ける力の大きさで表される。磁場を図示する場合、N極からS極向きに磁力線の矢印を描く。 小学校などの理科の授業では、砂鉄が磁石の周りを囲むように引きつけられる現象をもって、磁場の存在を教える。このことから、磁場の影響を受けるのは鉄だけであると思われがちだが、強力な磁場の中では、様々な物質が影響を受ける。最近では、磁場や電場(電磁場、電磁波)が生物に与える影響について関心が寄せられている。.

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磁化

磁化(じか、magnetization)とは、磁性体に外部磁場をかけたときに、その磁性体が磁気的に分極して磁石となる現象のこと。また、磁性体の磁化の程度を表す物理量も磁化と呼ぶ。磁気分極(magnetic polarization)とも呼ばれる。 強磁性体は磁場をかけて磁化させた後に磁場を取り除いた後も分極が残り永久磁石となる残留磁化と呼ばれる現象があるが、これも磁化と呼ぶ場合がある。.

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磁化率

磁化率(じかりつ、英語:magnetic susceptibility)とは、磁気分極の起こりやすさを示す物性値である。帯磁率、磁気感受率などとも言う。.

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磁石

磁石(じしゃく、、マグネット)は、二つの極(磁極)を持ち、双極性の磁場を発生させる源となる物体のこと。鉄などの強磁性体を引き寄せる性質を持つ。磁石同士を近づけると、異なる極は引き合い、同じ極は反発しあう。.

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磁束

磁束(じそく、英語:magnetic flux、磁気誘導束とも言う)とは、その場における磁界の強さと方向を、1(Wb)を1本とした線の束で表したものである。.

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磁気浮上

磁気浮上(じきふじょう、magnetic suspension)は、磁力のみによって物体を空中浮揚させる方法を指す。マグレブとも。重力に抗する力として電磁気力が用いられる。 いくつかの場合には、浮上のための力としては磁気浮上を用いるものの安定化のために微小な力を加える支持機構が用いられる。これは擬似磁気浮上(pseudo-levitation)と呼ばれる。 磁気浮上式鉄道、磁気軸受、商品展示などに用いられる。.

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磁性

物理学において、磁性(じせい、magnetism)とは、物質が原子あるいは原子よりも小さいレベルで磁場に反応する性質であり、他の物質に対して引力や斥力を及ぼす性質の一つである。磁気(じき)とも言う。.

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物質

物質(ぶっしつ)は、.

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銅(どう)は原子番号29の元素。元素記号は Cu。 周期表では金、銀と同じく11族に属する遷移金属である。英語でcopper、ラテン語でcuprumと言う。.

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荷電粒子

荷電粒子(かでんりゅうし)とは、電荷を帯びた粒子のこと。通常は、イオン化した原子や、電荷を持った素粒子のことである。 核崩壊によって生じるアルファ線(ヘリウムの原子核)やベータ線(電子)は、荷電粒子から成る放射線である。質量の小さな粒子が電荷を帯びると、電場によって正と負の電荷が引き合ったり、反対に正と正、負と負が反発しあったりするクーロン力を受けたり、また磁場中でこういった粒子が運動することで進行方向とは直角方向に生じる力を受けたりする。これら2つの力をまとめてローレンツ力というが、磁場によって生じる力のほうが大きい場合には電界による力を無視して、磁場の力だけをローレンツ力と言うことがある。これはローレンツ力の定義式にある電界の項をゼロとおき(電界の影響が小さいため無視する)、磁場の影響だけを計算した結果で、近似である。詳しくはローレンツ力を参照。.

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超伝導

超伝導(ちょうでんどう、superconductivity)とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。「超電導」と表記されることもある。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。この現象と同時に、マイスナー効果により外部からの磁力線が遮断されることから、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態が判別できる。この現象が現れるときの温度は超伝導転移温度と呼ばれ、この温度を室温程度に上昇させること(室温超伝導)は、現代物理学の重要な研究目標の一つ。.

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量子力学

量子力学(りょうしりきがく、quantum mechanics)は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。たとえば量子統計力学はそのような応用例の一つである。従って、生物や宇宙のようなあらゆる自然現象もその記述の対象となり得る。 代表的な量子力学の理論として、エルヴィン・シュレーディンガーによって創始された、シュレーディンガー方程式を基礎に置く波動力学と、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルン、パスクアル・ヨルダンらによって構成された、ハイゼンベルクの運動方程式を基礎に置く行列力学がある。ただしこの二つは数学的に等価である。 基礎科学として重要で、現代の様々な科学や技術に必須な分野である。 たとえば科学分野について、太陽表面の黒点が磁石になっている現象は、量子力学によって初めて解明された。 技術分野について、半導体を利用する電子機器の設計など、微細な領域に関するテクノロジーのほとんどは量子力学を基礎として成り立っている。そのため量子力学の適用範囲の広さと現代生活への影響の大きさは非常に大きなものとなっている。一例として、パソコンや携帯電話、レーザーの発振器などは量子力学の応用で開発されている。工学において、電子工学や超伝導は量子力学を基礎として展開している。.

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量子論

量子論(りょうしろん)とは、ある物理量が任意の値を取ることができず、特定の離散的な値しかとることができない、すなわち量子化を受けるような全ての現象と効果を扱う学問である。粒子と波動の二重性、物理的過程の不確定性、観測による不可避な擾乱も特徴である。量子論は、マックス・プランクのまで遡る全ての理論、、概念を包括する。量子仮説は1900年に、例えば光や物質構造に対する古典物理学的説明が限界に来ていたために産まれた。 量子論は、相対性理論と共に現代物理学の基礎的な二つの柱である。量子物理学と古典物理学との間の違いは、微視的な(例えば、原子や分子の構造)もしくは、特に「純粋な」系(例えば、超伝導やレーザー光)において特に顕著である。しかし、様々な物質の化学的および物理的性質(色、磁性、電気伝導性など)のように日常的な事も、量子論によってしか説明ができない。 量子論には、量子力学と量子場理論と呼ばれる二つの理論物理学上の領域が含まれる。量子力学はの場の影響下での振る舞いを記述する。量子場理論は場も量子的対象として扱う。これら二つの理論の予測は、実験結果と驚くべき精度で一致する。唯一の欠点は、現状の知識状態では一般相対性理論と整合させることができないという点にある。.

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自由電子

自由電子(じゆうでんし, free electron)とはポテンシャルがいたるところでゼロ、つまり何ら束縛を受けていない電子のこと。電子気体(フェルミ気体)とも呼ばれることがある。この自由電子をモデルとしたものを自由電子モデル(自由電子模型、Free electron model)と言う。現実の電子系について、それらが自由電子であると仮定する近似を自由電子近似と言う。 特に金属の場合は、伝導電子と同じ意味で自由電子という言葉が用いられる。金属内部の自由電子は、電気伝導や熱伝導を担う。 実際には通常の金属においても、伝導電子はごく弱くはあるが相互作用を受けている。強く束縛を受ける伝導電子などには適用できず、電子同士の多体相互作用も無視している。自由電子として扱うのは一種の理想化である。.

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自然金 金(きん、gold, aurum)は原子番号79の元素。第11族元素に属する金属元素。常温常圧下の単体では人類が古くから知る固体金属である。 元素記号Auは、ラテン語で金を意味する aurum に由来する。大和言葉で「こがね/くがね(黄金: 黄色い金属)」とも呼ばれる。。 見かけは光沢のある黄色すなわち金色に輝く。日本語では、金を「かね」と読めば通貨・貨幣・金銭と同義(お金)である。金属としての金は「黄金」(おうごん)とも呼ばれ、「黄金時代」は物事の全盛期の比喩表現として使われる。金の字を含む「金属」や「金物」(かなもの)は金属全体やそれを使った道具の総称でもある。 金属としては重く、軟らかく、可鍛性がある。展性と延性に富み、非常に薄く延ばしたり、広げたりすることができる。同族の銅と銀が比較的反応性に富むこととは対照的に、標準酸化還元電位に基くイオン化傾向は全金属中で最小であり、反応性が低い。熱水鉱床として生成され、そのまま採掘されるか、風化の結果生まれた金塊や沖積鉱床(砂金)として採集される。 これらの性質から、金は多くの時代と地域で貴金属として価値を認められてきた。化合物ではなく単体で産出されるため精錬の必要がなく、装飾品として人類に利用された最古の金属で、美術工芸品にも多く用いられた。銀や銅と共に交換・貨幣用金属の一つであり、現代に至るまで蓄財や投資の手段となったり、金貨として加工・使用されたりしている。ISO通貨コードでは XAU と表す。また、医療やエレクトロニクスなどの分野で利用されている。.

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金属

リウム の結晶。 リチウム。原子番号が一番小さな金属 金属(きんぞく、metal)とは、展性、塑性(延性)に富み機械工作が可能な、電気および熱の良導体であり、金属光沢という特有の光沢を持つ物質の総称である。水銀を例外として常温・常圧状態では透明ではない固体となり、液化状態でも良導体性と光沢性は維持される。 単体で金属の性質を持つ元素を「金属元素」と呼び、金属内部の原子同士は金属結合という陽イオンが自由電子を媒介とする金属結晶状態にある。周期表において、ホウ素、ケイ素、ヒ素、テルル、アスタチン(これらは半金属と呼ばれる)を結ぶ斜めの線より左に位置する元素が金属元素に当たる。異なる金属同士の混合物である合金、ある種の非金属を含む相でも金属様性質を示すものは金属に含まれる。.

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電子

電子(でんし、)とは、宇宙を構成するレプトンに分類される素粒子である。素粒子標準模型では、第一世代の荷電レプトンに位置付けられる。電子は電荷−1、スピンのフェルミ粒子である。記号は e で表される。また、ワインバーグ=サラム理論において弱アイソスピンは−、弱超電荷は−である。.

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電子配置

電子配置(でんしはいち、)とは、多電子系である原子や分子の電子状態が「一体近似で得られる原子軌道あるいは分子軌道に複数の電子が詰まった状態」として近似的に表すことができると考えた場合に、電子がどのような軌道に配置しているのか示したもので、これによって各元素固有の性質が決定される。.

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電磁誘導

電磁誘導(でんじゆうどう、)とは、磁束が変動する環境下に存在する導体に電位差(電圧)が生じる現象である。また、このとき発生した電流を誘導電流という。 一般には、マイケル・ファラデーによって1831年に誘導現象が発見されたとされるが、先にジョセフ・ヘンリーに発見されている。また、が1829年に行った研究によって、既に予想されていたとも言われる。 ファラデーは、閉じた経路に発生する起電力が、その経路によって囲われた任意の面を通過する磁束の変化率に比例することを発見した。すなわち、これは導体によって囲われた面を通過する磁束が変化した時、すべての閉回路には電流が流れることを意味する。これは、磁束の強さそれ自体が変化した場合であっても導体が移動した場合であっても適用される。 電磁誘導は、発電機、誘導電動機、変圧器など多くの電気機器の動作原理となっている。.

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透磁率

透磁率(とうじりつ、magnetic permeability)または導磁率(どうじりつ)は、磁場(磁界)の強さ H と磁束密度 B との間の関係を B.

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東北大学

記載なし。

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標準状態

標準状態(ひょうじゅんじょうたい)とは、物理学、化学や工学などの分野で、測定する平衡状態に依存する熱力学的な状態量を比較するときに基準とする状態である。標準状態をどのように設定するかは完全に人為的なものであり、理論的な裏付けはないが、歴史的には人間の自然認識に立脚する。 一般的には気体の標準状態のことを指すことが多く、圧力と温度を指定することで示される。科学の分野により、また学会、国際規格団体によって、その定義は様々であり混乱が見られる。このため、日本熱測定学会は統一した値として、地球の大気の標準的な圧力である標準大気圧()を用いるべきであると主張し啓蒙活動を展開している日本熱測定学会 ICCT2008で発表したポスター。.

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水面から跳ね返っていく水滴 海水 水(みず)とは、化学式 HO で表される、水素と酸素の化合物である広辞苑 第五版 p. 2551 【水】。特に湯と対比して用いられ、温度が低く、かつ凝固して氷にはなっていないものをいう。また、液状のもの全般を指すエンジンの「冷却水」など水以外の物質が多く含まれているものも水と呼ばれる場合がある。日本語以外でも、しばしば液体全般を指している。例えば、フランス語ではeau de vie(オー・ドゥ・ヴィ=命の水)がブランデー類を指すなど、eau(水)はしばしば液体全般を指している。そうした用法は、様々な言語でかなり一般的である。。 この項目では、HO の意味での水を中心としながら、幅広い意味の水について解説する。.

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水銀

水銀(すいぎん、mercury、hydrargyrum)は原子番号80の元素。元素記号は Hg。汞(みずがね)とも書く。第12族元素に属す。常温、常圧で凝固しない唯一の金属元素で、銀のような白い光沢を放つことからこの名がついている。 硫化物である辰砂 (HgS) 及び単体である自然水銀 (Hg) として主に産出する。.

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セコイアデンドロンの木 リュウケツジュ 木(き)とは、.

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旧約聖書

旧約聖書(きゅうやくせいしょ)は、ユダヤ教の聖典であるタナハを元に書かれたキリスト教の正典である。また、イスラム教においてもその一部(モーセ五書、詩篇)が啓典とされている。「旧約聖書」という呼称は旧約の成就としての『新約聖書』を持つキリスト教の立場からのもので、ユダヤ教ではこれが唯一の「聖書」である。そのためユダヤ教では旧約聖書とは呼ばれず、単に聖書と呼ばれる。『旧約聖書』は原則としてヘブライ語で記載され、一部にアラム語で記載されている。.

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1778年

記載なし。

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1845年

記載なし。

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1895年

記載なし。

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1911年

記載なし。

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1933年

記載なし。

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