0. はじめに 電磁波とは何か？ 1. 偏波, 定在波, 反射と透過 偏波 直線偏波、円偏波のアニメーション 2直線偏波による円偏波放射条件 任意の角度で交差する2直線偏波の合成波が円偏波になる条件 定在波 定在波のアニメーション 反射と透過 平面波の反射と透過。反射の法則（フェルマーの原理）、屈折の法則（スネルの法則）、 フレネルの反射係数・透過係数など 2. 波源からの放射 電気双極子 電気双極子の電気力線のアニメーション 微小ダイポールアンテナ 微小ダイポールアンテナから放射される電磁界のアニメーション 半波長ダイポールアンテナ 半波長ダイポールアンテナから放射される電磁界のアニメーション モーメント法解析 1.5波長ダイポールアンテナ 1.5波長ダイポールアンテナから放射される電磁界のアニメーション モーメント法解析 ダイポールアンテナの長さによる指向性の変化

FDTD法とは FDTD法 (Finite Difference Time Domain) とは電磁気の基本方程式であるMaxwell方程式を 差分化(Finite Difference)し, 時間領域 (Time Domain) で解く方法です. Maxwell方程式 ラジオや携帯電話の電波はもちろん, 光やX線も電磁波の一種で, それぞれ波長 (もしくは周波数) が違うだけです 1. この電磁波は物理的にはMaxwell方程式というのもので記述されます. FDTD法ではMaxwell方程式のうち, 次の2つの方程式を基本としています. は電界を表し, は磁界を表します. また, , はそれぞれ誘電率, 透磁率と呼ばれる 物質固有の定数です. 電界と磁界は共に3成分をもつベクトルですが, 適当な条件を課すことで, 電界を1成分 , 磁界を2成分 に減らすことができます. (電界と磁界は直

逐次反応で生じる連立微分方程式の計算例 ( stepwise reation ） 反応が一次で表され，A -> B，及び，B -> C のように変化するのは，実際の反応でも現れることのある例の一つです． 反応を考慮した流体シミュレーションを実際に行って検証することも勿論可能ですが，例えば，A が原料ガスの場合，原料の供給量が十分か，或は，その利用効率は，といった概略を知りたいような場合に，mathematica で微分方程式を連立させて解き，見通しを立てる，といったことが可能です． species A，B，C の濃度を，cA，cB，cC とすると，釣り合いの式は，以下のように表されます． ここで，k1 及び k2 は，A -> B，及び，B -> C へ進む際の反応レートとします．mathematica では，例えば，以下のように記述することが出来ます．なお，便宜的に，k1 = 10，k2

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色の三原色は青・黄・赤ですが，光の三原色は青・緑・赤です．この光の三原色を混ぜ合わせると白色の光になります．ということは，青色の光を放出する蛍光物質と緑色の光を放出する蛍光物質と赤色の光を放出する蛍光物質の三種を混ぜ合わせて溶液とし，励起光を照射したらそれぞれの物質からの蛍光が混ざり合い白色光が出てきますね．と，言いたいところなのですがこれは間違いなのです．実際には赤色の蛍光のみが出てきます（条件にもよりますが）．これは，青色や緑色の光を放出する蛍光物質の励起状態が，赤色の光を放出する蛍光物質の励起状態よりもエネルギー的に高いためエネルギー移動が起こった結果なのです．興味深い現象ですね．今回はこのようなエネルギー移動についてのお話をしたいと思います． 今回のトピックを読む上で「スピン禁制則」と「重原子効果」という言葉が出てきます．この二つの用語を知らないと内容を理解しにくくなる可能性がある

窒素分子スペクトル 水素やヘリウムスペクトルなどの簡単なスペクトルはかなり突っ込んで学習したね。今回は窒素についてちょっと見ていきましょう。窒素って非常になじみがあるから、学習することはとっても面白いとおもうの。 まず、下に示したエネルギー図を見てみよう。水素やヘリウムなど軽い原子と比べると、だいぶ複雑になってるね。図の上のほうを見ると、窒素イオンの分子についてのエネルギー図も えがかれているようだ。窒素分子も窒素イオン分子も、エネルギーポテンシャルが谷になっている箇所があるから、安定して分子が存在しうるというのが分かる。さらにN2の基底状態より2.3eVほど上にN2-の分子があるね。でも、これは実は不安定で、電子がくっついてマイナスのイオン分子を形成したと思ったらすぐに電子が離れていってしまい、中性の窒素分子に戻ってしまう。結局負イオンを生じることにはならず、電子と中性分子の非弾性衝突と

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ここまでにもテンソルという言葉はちょくちょく出てきましたが，いよいよテンソルの勉強を始めます．添字を使ったベクトルの扱いに慣れていれば，テンソルの計算そのものはそれほど難しくありません． 復習のため，まずスカラーから話を始めます．スカラーとは座標系によらない量ですから，例えば がスカラーだとすると，どの座標系から見ても は です． には添字も何も付きません．添字の数は です．ふむふむφ（．．） 次にベクトルを思い出しましょう．ベクトルはある座標系の上で のように書けました． と略して， と書くことができますので，添字の数は です．ベクトルの成分は，座標系に応じて変化します． 最後に， 計量テンソル の記事に出てきた計量テンソル を考えてみます．計量テンソルは次式のようにベクトルをベクトルに変換するものとして定義されていましたが，名前の通りテンソルです．添字の数は見ての通り です． 添字の数

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ネコでも分かる特殊相対論 ０．蛇足 相対性理論の名前は聞いたことがない人がいないくらいに広く浸透していて、ニュートンの万有引力と並んでも最も有名な物理学理論の一つと言ってもよろしいんじゃないでしょうか。万有引力は｢ものはなんでも引っ張り合う」ということもまた良く知られていますが、相対論の中身はそれほど知られてないと思います。 「双子のパラドックス」というものを聞いたことがある人もいれば聞いたこともない人もいるでしょう。相対論の世界では、日常の感覚とは異なったことがイロイロと起こり、一見矛盾して聞こえる話がたくさんあります。そういったパラドックスを紹介しながら、相対論てなんやねんという質問に答えられるようになったらなあと思ってこの文章を書いていきます。企画自体はとある人の要望によるものです(笑) 0.5．蛇足の爪くらい 実際に特殊相対論で使う数学は難しいものではないですが、数式ナシでも直感的

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