ぶろぐ

実験Bのまとめ

実験Bについて思うこと

実験Bも2回終わって電池再レポ(単位書き忘れ)とコロイドでS評価もらったので自己肯定感高めつつ振り返ってみたい。(電池の評価はわからない、コロイドはSの人だけ教えてくれた)

どちらもコピーを取るのを忘れているので配布予定はないけど写されたくないし、これからも配布予定はないかもしれない。ただ評価の基準に不服な人もいるだろうし、担当教員によって評価の基準が異なっているという話も実験A 同様に聞くので自分の曜日(木曜日)で正しいとしてもほかの曜日に適用されるとは思えないし.... 

とにかくあんまり真に受けないこと

 

さて、電池についてはS評価をうけたレポートの形式に沿って自分なりの考えを当てはめただけで真に自分の考察ができたとは言えなかったと思う。考察する項目から考えるのが実験Bでは必要になってくるのでそこが実験Aと異なってくると思う。

そもそも実験Aでは不確かさなどの計算を正しく行い、定量的計測が正しくできることに主眼が置かれ、評価もそこが中心であったと思う。一方で実験Bの結果を記述することは容易である以上評価は相対評価なので(絶対評価を公言していたとしても絶対評価できる人間なんているの?)それ以上のものが要求され、結果として考察での戦いになるはずだ。

コロイドでは過去レポはB評価だったらしく実際にここ違うかなってとこもあったので化学の新研究を見ながらそれぞれの現象について詳しく考察していくとよいのではないかと思われる。

人から聞いた情報では、ブラウン運動の考察に必要なキーワードとして「熱運動」「水分子」「衝突」だったかな?のキーワードが必要らしい。

考察で陥りがちなミスとして参考書などで調べた一般論の列挙はNGということでここから自分の考えにつなげればよいと思うがそうでないときは気を付けたい。

何がS評価の理由となったか正直わからないのでコロイドの考察事項を列挙したい。

1. コロイドの調整

ここではあまり大した考察はしておらず、加水分解の式と色の変化から確かに反応を確認できたとかくらい。

2. 透析

 透析を繰り返すと一回目の透析水と二回目の透析水で白濁の度合いが大きく異なったのでこれについて疑似定量的に考察した。またこの中で透析の原理そのものにも言及した。

3. 電気泳動

この実験で時間がなかったので15分のところ6分で行ったので十分な結果にならないと思っていたが短い時間でも反応が見られたことを書き、正コロイドであったことやなぜ透析水を入れたか、コロイドの持つ吸着という性質に言及し考察した。

4. 凝析

凝析価から一価のイオンと二価のイオンでは凝析に必要なモル数がかけ離れていることがわかるはずだ。これは凝析の性質を考える上で重要なポイントであると思われる。

イオンによって電気的に平衡となって沈殿するわけではないが、ではなぜか?

このテーマではシュルツハーディの法則やDLVO理論を調べて書き、このことだけではないことについても言及したがDLVO理論については言及し調べた事実だけを示し、なぜ凝析がDLVO理論だけで説明できないのかやそれ以外の原因として何が考えられるかなどの考察までは行っていない。

参考書などによって調べただけの一般論は評価されないことに注意。

5. ブラウン運動の観察

上でも述べたが「熱運動」「水分子」「衝突」というキーワードでブラウン運動の原理について書けばよいのでは。また考察中ではなぜ観察されたブラウン運動が活発でなかったかについて2つ述べた。これはブラウン運動の性質を調べればすぐわかるが、その一つとして温度の問題を上げた。水分子の熱運動の衝突によってブラウン運動をするならば温度を上げれば運動は活発になることが推測されるが、それが正しければ温度を上げればブラウン運動も活発になるはずである。これは逆に観察されたブラウン運動が活発でなかったことを示せる。より厳密にいえば冷却もあればよい。

ちなみに活発でなかったもう一つの原因はコロイドの大きさによるものだと考察した。

6. チンダル現象の観察

 実験では食器用洗剤のチンダル現象を観察できなかった。したがってこのことについて考察。洗剤に含ませる界面活性剤がミセルを作りこれがコロイドとなるがこれは他より低濃度下では非常に小さなコロイドで可視光などを考えると見えないのは仕方ない?

ガバガバ理論だと思うのでこの辺についてちゃんと調べて書ければいいんだろうなとは思った。そのほかについてもなぜ観察出来て観察できなかったかはしっかり書いた方がいいと思う。

 

全体としてできる限り考察事項を述べるに留め、実験Bの趣旨に反しない形で電通大生の負担を減らせるように書いたつもりだけど実際「化学の新研究」みればコロイドに関しては全部書いてあるし、大した内容じゃないと思う。ただ、感覚的に正しいと言えて、一見誰でもそうだといいそうなことでも一応(概算的に)数式に直してみれば確かにその通りなんだなと説得力を与えられるのでおすすめ。

 

 

実験Aで使いそうな数式のLaTeX表記を一通り並べてみる回

やった実験の注意事項みたいなことを少しだけ書いてLaTeXer支援として数式をやった実験についてだけまとめてみた。

※式につけられた番号はテキストとは違います。実際にコピペして表示を確かめてください。

[目次]

 

 1. 等電位線

式(1)

V = \frac{V_{0}}{2}\frac{\log{(\frac{R}{D}} \frac{r'}{r})}{\log{\left(\frac{R}{D}\right)}}

 式(2)

\frac{r'}{r} = \left(\frac{R}{D}\right)^{\frac{2V}{V_{0}}-1}

= \left(\frac{1}{5}\right)^{\frac{V}{3}-1}

 式(3)

$x$ = $\frac{r'}{r}$とおけば

\[

\mathrm{BC}=\frac{15x}{x+1}

\]

\[

\mathrm{BD}=\frac{15x}{x-1}

\]

 式(4)

y - \frac{R^{2}y}{x^{2} + y^{2}} = \mathrm{const.}

 式(5)

y = \frac{1}{2}\left(c ± \sqrt{c^{2}+4R^{2}}\right)

 

表示確認・コピペ責任は各自でお願いします.

最初かっこの大きさに問題あってそのまま提出してたけど第4回の実験レポートを書いてるときに直し方に気づいたので上の式は直した状態で書いてます. 

 

2.  光のスペクトル

式(6)

E_{n}=-\frac{hcR}{n^{2}} ~~~~~(n=1, 2, 3, …)

 式(7)

h\nu = E_{n1} - E_ {n2} ~~~ 及び ~~~ \frac{1}{\lambda} = \frac{\nu}{c} = \frac{1}{hc}(E_{n1} - E_{n2})

 式(8)

\frac{1}{\lambda} = (E_{n} = E_{2}) = R\left(\frac{1}{2^{2}} = \frac{1}{n^{2}}\right)

 式(9)

d\sin\theta_{m} = m\lambda ~~ または ~~ \sin\theta_{m} = m\lambda N ~~~~~ (m = ±1, ±2, ... )

 式(10)

\theta_{m}(\mathrm{Na}, \mathrm{D}_{1} : m次) = \frac{\theta_{L} - \theta_{R}}{2}

 式(11)

N_{i} = \frac{\sin\theta_{m}}{m\lambda_{i}} ~~~~~ (m = 1, 2 ~~ および ~~ i = 1, 2)

  式(12)

\lambda = \frac{\sin\theta_{m}}{mN} ~~~~~ (m = 1, 2, 3)

  式(13)

\Delta N = N \sqrt{\left(\frac{\cos \theta_{m}}{\sin \theta_{m}} \Delta \theta \right)^{2} + \left(\frac{\Delta \lambda_{i}}{\lambda_{i}} \right)^{2}}

 式(14)
\Delta \theta = \frac{1}{60} \cdot \frac{\pi}{180} = 2.909×10^{-4} ~ \mathrm{rad}

  式(15)

\begin{equation}

\frac{\Delta \lambda}{\lambda} = \sqrt{\left(\frac{\cos \theta_{m}}{\sin \theta_{m}} \Delta \theta \right)^{2} + \left(\frac{\Delta N}{N} \right)^{2}}

\end{equation}

\[

\therefore \ \ \Delta \lambda = \lambda_{m}\sqrt{\left(\frac{\Delta \theta}{\tan \theta_{m}}\right)^{2} + \left(\frac{\Delta N}{N}\right)^{2}}

\]

 

3. 光速度

 

  式(16)

\frac{\Delta v}{v} = \sqrt{\left(\frac{\Delta L}{L}\right)^{2} + \left(\frac{\Delta T}{T}\right)^{2}}

  式(17)

L = d_{1} + d_{2} - d_{3} + n(l_{0} - l_{1}) + l_{1}

  式(18)

\frac{\Delta c}{c} = \sqrt{\left(\frac{\Delta L}{L}\right)^{2} + \left(\frac{\Delta T}{T}\right)^{2}}

  式(19)

\Delta n = (n - 1 ) \sqrt{\left(\frac{\Delta t}{t}\right)^{2} + \left(\frac{\Delta c}{c}\right)^{2} +\left (\frac{\Delta l}{l}\right)^{2}}

 

こんなもん?

 

4. 音の共鳴

 

 式(20)

v = f \lambda

  式(21)

\lambda_{j} \cdot j = \pi d ~~~ (j = 1, \ 2, \ 3, \cdots)

  式(22)

\lambda_{j} = \frac{\pi d}{j}

  式(23)

v = \lambda_{j} f_{j} =\frac{\pi d}{j} f_{j}

  式(24)

v = \sqrt{\frac{\gamma RT}{M}}

  式(25)

\frac{\Delta v}{v} = \sqrt{\left(\frac{\Delta a}{a}\right)^{2} + \left(\frac{\Delta d}{d}\right)^{2}}

 

5. 放射線

目的は

H. Geiger と W.M$\ddot{\mathrm{u}}$llerガイガー・ミュラー計数管を用いて, 放射性原子の放射性崩壊の法則と物質による放射線の吸収を測定し, 放射線の性質を調べる.

みたいな感じ。

変なNは \cal{N} でかける。もしくは\mathcal{N}化学式のアルファベットの左に数字を描く方法は \ce{} でかけて具体的には下の通り. ただし、パッケージとしてプリアンブルに\usepackage{mhchem} と書く必要があることので注意. 

 

セシウム137 : $\ce{_{}^{137}Cs}$ 

バリウム137 : $\ce{_{}^{137}Cs}$ 

 

式 (26)

\ce{_{55}^{137}Cs} \rightarrow \ce{_{56}^{137}Ba} + e^{-} +\bar{v}_{e}

式(27)

\frac{\mathrm{d}\cal{N}}{\mathrm{d}t} = -\lambda \cal{N}

式(28)

N_{t} = N_{0} - N_{0} \lambda t

式(29)
\frac{N_{0}}{2} = N_{0}e^{- \lambda \tau}~~より~~\tau = \frac{log{2}}{\lambda} = \frac{0.693}{\lambda}

式(30)

P(N) = \frac{(\bar{N})^{N}}{N!}e^{-\bar{N}}~~,~~~\sum_{N = 0}^{\infty}P(N) = 1

式(31)

G(N) = \frac{1}{\sqrt{2 \pi \bar{N}}}\mathrm{exp} \left\{- \frac{\left(N - \bar{N}\right)^{2}}{2 \bar{N}} \right\}

 式(32)

\frac{\mathrm{d} \cal{N}}{\mathrm{d}x} = - \mu \cal{N}

式(33)

\mathcal{N} (x) = \mathcal{N} _{0} e^{- \mu x}

式(34)

\mathcal{N}(x) = \mathcal{N}_{0}e^{-\mu \rho_{s}}

式(35)

\sigma = \sqrt{\frac{\sum n_{N}\left(N - \bar{N}\right)^{2}}{(\sum n_{N}) - 1}}

式(36)

\sigma_{\beta} = \sqrt{\frac{\bar{N} + \bar{N'}}{n}}

 

LaTeXで面倒なのは数式だけではなく図もかなり面倒なので計数値分布の表の例を示しておく。

 

\begin{table}[h]

\begin{center}

\caption{計数値分布(測定回数 100 回, ゲート時間 1 秒, 線源の位置 120 mm)}

\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|} \hline

計数値 & 出現回数 & 出現確率 & 計数値と $n_{N}N$ の積 & 二乗偏差と $n_{N}$ の積 & ポアッソン分布 \\

$N$ & $n_{N}$ & $n_{N}/\sum n_{N}$ & $n_{N}N$ & $n_{N}(N-\bar{N})^{2}$ & $P(N)$ \\ \hline

0 & 3 & 0.03 & 0 & 36.12& 0.0311 \\

1 & 9 & 0.09 & 9 & 54.91 & 0.108 \\

2 & 20 & 0.2 & 40 & 43.22 & 0.187\\

3 & 19 & 0.19 & 57 & 4.197 & 0.217\\

4 & 26 & 0.26 & 104 & 7.303 & 0.188\\

5 & 10 & 0.1 & 50 & 23.41 & 0.130\\

6 & 6 & 0.06 & 36 & 38.41 & 0.0754\\

7 & 5 & 0.05 & 35 & 62.30 & 0.0374\\

8 & 2 & 0.02 & 16 & 41.04 & 0.0162\\ \hline

合計 & 100 & 1.00 & 347 & 310.9 & 1\\ \hline

\end{tabular}

\end{center}

\end{table}

ついでに

\begin{table}[H]

  \begin{center}

    \caption{自然界の放射性原子}

    \begin{tabular}{ccc} \hline

      放射性原子&放射線&半減期/年 \\ \hline

      炭素$^{14}$C&$\beta$線&5.73$\times 10^{3}$ \\

      カリウム$^{40}$K&$\beta$線&1.251$\times 10^{9}$ \\

      マンガン$^{54}$Mn&$\gamma$線&0.855 \\

      コバルト$^{59}$Co&$\beta$線&5.3 \\

      カドニウム$^{113}$Cd&$\beta$線&8.04$\times 10^{15}$ \\

      インジウム$^{115}$In&$\beta$線&4.41$\times 10^{14}$ \\

      セシウム$^{133}$Cs&$\beta$線, $\gamma$線&2.1\\

      ネオジム$^{144}$Nd&$\alpha$線&2.29$\times 10^{15}$ \\

      プラチナ$^{193}$Pt&$\alpha$線&6.5$\times 10^{11}$ \\ \hline

    \end{tabular}

  \end{center}

\end{table}

6. 比熱

 式(37)

\Delta Q = L \Delta T

式(38)

L = C M

式(39)

L (T - T_{0}) = Ri^{2}t~~~すなわち~~~T(t) = T_{0} + \frac{R i^{2}}{L}t

式(40)

L = M C + mc

式(41)

\frac{\Delta T}{\Delta t} = \frac{Ri^{2}}{L} = \frac{Ri^{2}}{MC + mc}

式(42)

\mathrm{d}Q = k(T - T_{\mathrm{A}})\mathrm{d}t

式(43)

\mathrm{d}T = - \frac{\mathrm{d}Q}{L}

式(44)

\mathrm{d}T = -\frac{k}{L}(T - T_{\mathrm{A}}) \mathrm{d}t

式(45)

\frac{\mathrm{d}T}{\mathrm{d}t} = -\frac{k}{L}(T - T_{\mathrm{A}})

式(46)

T(t) - T_{\mathrm{A}} = (T_{\mathrm{m}} - T_{\mathrm{A}}) \mathrm{e}^{-\frac{k}{L}t}

式(47)

\Delta t = \frac{MC + mc}{k} \log \frac{T_{2} - T_{\mathrm{A}}}{T_{1} - T_{\mathrm{A}}}

式(48)

\frac{t_{\mathrm{L}}}{t_{\mathrm{W}}} = \frac{M_{\mathrm{L}}C_{\mathrm{L}} + mc}{M_{\mathrm{W}}C_{\mathrm{W}} + mc}

 

ここまでが原理。ちょっと数式が多すぎるので以下割愛して本題に。比熱の不確かさを求める式がやばい。基本的にきれいに横に収まらない。私の場合は以下のように書いてぎりぎり入ったので妥協してます。ほかにいい方法があったらコメントで募集中です。

式(49)

\begin{equation}

\begin{split}

&\Delta C \\

&= \sqrt{\left(\frac{\partial C}{\partial R}\right)^{2}(\Delta R)^{2} +\left(\frac{\partial C}{\partial i}\right)^{2}(\Delta i)^{2} + \left(\frac{\partial C}{\partial M}\right)^{2}(\Delta M)^{2} + \left(\frac{\partial C}{\partial m}\right)^{2}(\Delta m)^{2} + \left(\frac{\partial C}{\partial c}\right)^{2}(\Delta c)^{2} + \left(\frac{\partial C}{\partial a}\right)^{2}(\Delta a)^{2} } \\

&= \frac{1}{M}\sqrt{\left(\frac{i^{2}}{a} \right)^{2}(\Delta R)^{2} +\left(\frac{2Ri}{a} \right)^{2}(\Delta i)^{2} +\left(\frac{mc}{M} - \frac{Ri^{2}}{Ma} \right)^{2}(\Delta M)^{2} +\left(c^{2} \right)^{2}(\Delta m)^{2} +m^{2}(\Delta c)^{2} +\left(\frac{Ri^{2}}{a^{2}} \right)^{2}(\Delta a)^{2} } \\

\end{split}

\end{equation}

7. ヤング率

式(50)

\sigma = E \epsilon

式(51)

h = \frac{l^{3}}{4a^{3}bE}

式(52)

h = r \sin \theta \cong r \theta

式(53)

S - S_{0} = d \tan (2\theta ) \cong 2d\theta

式(54)

h = r \theta = r\frac{S - S_{0}}{2d}

式(55)

E = \frac{g}{2} \frac{l^{3}d}{a^{3}br} \frac{m}{S - S_{0}}

以上が原理で使う式

比熱と同様に不確かさの導出式を書くのは面倒だがこっちは良心的

式(56)

\begin{equation}

\begin{split}

&\Delta E \\

&= \sqrt{\left(\frac{\delta E}{\delta l}\right)^{2}(\Delta l)^{2} +\left(\frac{\delta E}{\delta d}\right)^{2}(\Delta d)^{2} + \left(\frac{\delta E}{\delta a}\right)^{2}(\Delta a)^{2} + \left(\frac{\delta E}{\delta b}\right)^{2}(\Delta b)^{2} + \left(\frac{\delta E}{\delta r}\right)^{2}(\Delta r)^{2} + \left(\frac{\delta E}{\delta \alpha}\right)^{2}(\Delta \alpha)^{2} } \\

&= \sqrt{\left(\frac{3E}{l} \right)^{2}(\Delta l)^{2} +\left(\frac{E}{d} \right)^{2}(\Delta e)^{2} +\left(-\frac{3E}{a} \right)^{2}(\Delta a)^{2} +\left(\frac{-E}{b} \right)^{2}(\Delta b)^{2} +\left(\frac{-E}{r} \right)^{2}(\Delta r)^{2} +\left(\frac{E}{\alpha} \right)^{2}(\Delta \alpha)^{2} } \\

&=E\sqrt{\frac{9(\Delta l)^{2}}{l^{2}} + \frac{(\Delta d)^{2}}{d^{2}} + \frac{9(\Delta a)^{2}}{a^{2}} +\frac{(\Delta b)^{2}}{b^{2}} +\frac{(\Delta r)^{2}}{r^{2}} +\frac{(\Delta \alpha)^{2}}{\alpha^{2}} }

\end{split}

\end{equation}

  

中括弧で2式を括って表示する方法。

以下。

式(57)

\begin{eqnarray}

\left\{

\begin{array}{l}

k = \frac{E}{3(1-2\sigma)} \\

G = \frac{E}{2(1+ \sigma)}

\end{array}

\right.

\end{eqnarray}

ちなみにヤング率(物質の曲がりやすさのこと)はヤング率の大きい物質、つまり柔らかそうな物質を選んで実験した方が結果がわかりやすくておすすめです。

8. 電気回路

式(58)

V_{R}(t) = RI(t)

式(59)

q(t) = CV_{C}(t)

式(60)

I(t) = \frac{\df q (t)}{\df t}

式(61)

V_{L}(t) = -L \frac{\df I(t)}{\df t}

式(62)

V - L \frac{\df I(t)}{\df t} = R I(t) + \frac{q(t)}{C}

式(63)

\frac{\df^{2} I(t)}{\df t^{2}} + 2\gamma \frac{\df I(t)}{\df t} + \omega_{0}^{2} I(t) = 0

式(64)

\begin{enumerate}

  \item $\gamma < \omega_{0}$ (減衰振動)

    \begin{equation}

      I(t) = e^{-\gamma t}(a \sin \omega_{1}t + b\cos \omega_{1} t)

    \end{equation}

  \item $\gamma > \omega_{0}$ (過減衰)

    \begin{equation}

      I(t) = e^{-\gamma t}(a e^{\omega_{1}t}+ be^{-\omega_{1}t})

    \end{equation}

  \item$\gamma = \omega_{0}$ (臨海減衰)

    \begin{equation}

      I(t) = e^{-\gamma t}(at + b)

    \end{equation}

\end{enumerate}

大体原理はこんな感じ

以下例としてこんな図を描くこともできるのでお試しあれ

\begin{table}[H]

  \begin{center}

  \caption{過減衰の回路定数}

    \begin{tabular}{|c|c|c|c|} \hline

      \multicolumn{2}{|c|}{減衰振動}&\multicolumn{2}{|c|}{過減衰}\\ \hline

      $\gamma$/$\mathrm{s^{-1}}$&傾きの大きさ$\mu s^{-1}$&$\gamma -  \omega_{1}$/$\mathrm{s^{-1}}$&傾きの大きさ$\mu s^{-1}$\\ \hline

      $1.720\times 10^{3}$& 2.16 $\times 10^{3}$&$3\times10^{3}$&2.70$\times 10^{3}$\\        \hline

    \end{tabular}

  \end{center}

\end{table}

9. 重力加速度

式(65)

g = \frac{GM}{R^{2}} - R\omega^{2} \cos^{2} \phi

式(66)

g = (9.824 - 0.03\cos^{2}\phi)\mathrm{m/s^{2}}

式(67)

T = 2\pi \sqrt{\frac{h}{g}}

式(68)

g = \frac{4\pi^{2}h}{T^{2}}

式(69)

\left(1+\frac{1}{200} \right)^{2} = 1 + \frac{1}{100} + \frac{1}{40000} \cong 1+ \frac{1}{100}

式(70)

\frac{1}{T_{0}} - \frac{1}{T} = \frac{\pm 1}{\tau}

式(71)

T = T_{0} \pm \frac{T_{0}^{2}}{\tau \mp T_{0}}

式(72)

\Delta f = |f - f_{0} | ~~~すなわち~~~ \frac{1}{\tau} = \left|\frac{1}{T} - \frac{1}{T_{0}} \right|

式(73)

T = 2\pi \sqrt{\frac{h}{g}\left(1+\frac{2r^{2}}{5h^{2}} \right)} \left(1+\frac{\theta^{2}}{16}\right)

式(74)

g = \frac{4\pi^{2}h}{T^{2}}\left(1+\frac{2r^{2}}{5h^{2}}+\frac{\theta^{2}}{8}\right)

式(75)

I\frac{\mathrm{d}^{2} \theta}{\mathrm{d}t^{2}} = -Mgh \sin \theta

式(76)

\frac{\mathrm{d}^{2} \theta}{\mathrm{d}t^{2}} = -\frac{Mgh\theta}{I} = -\omega^{2} \theta

式(77)

T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{Mgh}}

式(78)

T =2\pi \sqrt{\frac{I}{Mgh}} \cdot \left( 1+\frac{1}{16}\theta^{2} + \frac{9}{1024}\theta^{4} + \cdots \right)

式(79)

I = \frac{2}{5}M\left (\frac{d}{2}\right)^{2} + Mh^{2}

 

以上原理、以下必要そうなものを並べていく。既にほかの実験で書いた式と同形のものもあるがこの実験を先に行う場合も考えて先の表記に関係なく書く。

式(80)

\begin{equation}

  \begin{split}

    T_{1} = & T_{0} + \frac{T_{0}^{2}}{\tau -T_{0}} \\

    &=2 + \frac{4}{165.9-2}\\

    &=2.024405 \\

    & \cong 2.024 ~\mathrm{s}

  \end{split}

\end{equation}

式(81)

\begin{equation}

  \bar{g} = \frac{\frac{g_{1}}{(\Delta g_{1})^{2}}+\frac{g_{2}}{(\Delta g_{2})^{2}}+ \cdots +\frac{g_{n}}{(\Delta g_{n})^{2}}}{\frac{1}{(\Delta g_{1})^{2}}+\frac{1}{(\Delta g_{2})^{2}} +\cdots +\frac{1}{(\Delta g_{n})^{2}}}

\end{equation}

式(82)

\begin{equation}

  \Delta g = \frac{1}{\sqrt{\frac{1}{(\Delta g_{1})^{2}}+ \frac{1}{(\Delta g_{2})^{2}} + \cdots + \frac{1}{(\Delta g_{n})^{2}}}}

\end{equation}

10. 光電効果

式(83)

K = h \nu - W

箇条書きの方法は以下

\begin{enumerate}

  \item 金属に固有の限界振動数より小さい振動数の光では光の強度によらず光電子は観測されない.

  \item 光電子の運動エネルギーは光の振動数に依存し, 光の強度によらない.

  \item 光の振動数が一定で, 強度が増えると光電子の数が増加する.

\end{enumerate}

 

以下は丸々コピペしないように。箇条書きの方法2つ目。

\begin{enumerate}

  \item 電流計

  \begin{itemize}

    \item 電流計はウォームアップのために電源を付けてから 10 分から 20 分放置した.

    \item 直流電流測定モード(DCI)とした.

    \item 最も高い精度で計測するために, 100NPLCと表示させて実験した.

  \end{itemize}

  \item 測定の準備

  \begin{itemize}

    \item NULLがオフになっていることを確認し, ランプを点灯, 光電管に 2 V 印加されるように調整した.

    \item 赤色フィルタを挿入し, 電流計を 10 回測定した.

    \item 橙, 黄, 青色フィルタについて同じ測定を行った.

    \item 正負に注意して全測定の中で最も大きい電流計が出現するフィルタを挿入した.

    \item 表示される測定値が初めに測定した最大値と同程度となったときNULLキーを押した.

    \item 数回の値の平均が負となったことを確認した.

  \end{itemize}

\end{enumerate}

以下はちょっと面白い表の書き方。マルチコラム(multicolumn)とあるのが見所さん。

3列に対して一つのタイトル?を付けるのに成功してる。実は先の実験でも似たようなのがある。

\begin{table}[H]

  \begin{center}

    \caption{絞り板と光電流の関係}

    \begin{tabular}{cccc} \hline

      \multicolumn{1}{c}{絞り板の大きさmm}&\multicolumn{3}{c}{測定値} \\ \hline

     20&1466.3&1466.4&1466.2\\

     14&1287.6&1288&1287.8\\

     10&992.9&992.8&992.5\\

      7&555.8&555.4&555.2\\

      5.5&368.9&368.8&370.2\\

      3.5&124.9&125&125.8\\ \hline

    \end{tabular}

  \end{center}

\end{table}

※注意事項・補足情報

ラテフに直接表を書き込むのは面倒だけどやりたい人は下のテンプレどうぞ

\begin{table}[h]

\begin{center}

\caption{★表のタイトルをここに(表番号はいらないよ)★}

\begin{tabular}{|c|l|} \hline %絶対値記号は縦罫線・crlでそれぞれの列の文字のそろえ方を指定(その数で横の幅が決まる)

& \\ \hline

& \\ 

& \\

& \\

& \\ \hline

 

\end{tabular}

\end{center}

\end{table}  %わからなかったらとりあえず実行してみるのがコツ?

 

表でも段組み(新聞みたいなやつ)ができるので詳しく知りたい人は自分で調べてどうぞ。いまいち実験では使いどころがなかったので省略。

 

 ここ見てる人にラテフの説明とかいらないかもしれないけど $hogehoge$ で文章の途中に数式が挟めて, \begin{equation} ~ \end{equation} で行を変えた数式がかけて, 式番号が自動で追加されて, 単に\[ ~ \] で式番号なしの改行された数式がかける

 

 

実験Aの書き出しに使ってたテンプレ

レポート用のテンプレートを作りたいって言って作ってなかったので

 

つくる

 

ベースにするのは

TeXテンプレート - [物理のかぎしっぽ]

にある。標準的なレポートの項

 

ほんで、図をカキカキしたいと、(正確には表組み)

これまではプリアンブルに\usepackage{array}でやってきたけど(n=1)これからは

\usepackage{tabularx}

を追加してもっと丁寧に書きたい

あと、表の上に表のタイトルを付けるべきなんだけど、これはどうやるのかな

 

調べた

 

どうやら表を記述した文章の上くらいに

 

\caption{表のタイトル}

 

とすればいいらしい

やってみる

エラーがでたのでなんか足りない、もう一回調べる。。。

どうやら、array環境ではいかんらしい。仕方ないので変える

table環境か、figure環境でキャプションとやらを付けられて、そのキャプションは

tableでは「表」になって、figureでは「図」と表示されるらしい。

個人的に表と表示されてほしいのでtable環境を使う。

できた。うれしみが深い

たぶんプリアンブルに

\usepackage{float}

を入れた方がいいと思うので、書いておきたい。

ちなみに書かなくても、タイトルを入れたり、普通に動かす分には動いた。

あと

\pagestyle{empty}

として、ページ番号を表示しないようにしていたが、余計かもしれない。今度からは入れないでやってみよう。

テンプレはこんなもんで完成かな?

[追記]

参考文献は必要になることの方が多いので、それも入れておきたい

 

\begin{thebibliography}{9}

\item

基礎科学実験A(物理実験)テキスト, 2018年版,

電気通信大学, 共通教育部自然科学部会(物理)

\item

 

\end{thebibliography}

 

\itemの後に参考とした書籍を書き入れる感じ、引用の書き方として

著者/編者, 書名, 出版年, 出版社, 引用ページ

のように書く

(基礎科学実験A(物理実験)テキスト, 2018年版,電気通信大学, 共通教育部自然科学部会(物理), p5 )

 

[追記2]

どうせテキストを参照することになるし上の奴はテンプレに含んでしまった方が早い

 

あとは実験の目次も作ってしまった方がよいのでこれらを統合してつくってみた

%_____________________________________________________________________

\documentclass[11pt,a4paper]{jsarticle}

 

\usepackage{amsmath,amssymb}

\usepackage{bm}

\usepackage{graphicx}

\usepackage{ascmac}

\usepackage{float}

 

\setlength{\textwidth}{\fullwidth}

\setlength{\textheight}{40\baselineskip}

\addtolength{\textheight}{\topskip}

\setlength{\voffset}{-0.2in}

\setlength{\topmargin}{0pt}

\setlength{\headheight}{0pt}

\setlength{\headsep}{0pt}

 

\newcommand{\divergence}{\mathrm{div}\,} %ダイバージェンス

\newcommand{\grad}{\mathrm{grad}\,} %グラディエント

\newcommand{\rot}{\mathrm{rot}\,} %ローテーション

 

\title{タイトル}

\author{}

\date{}

\begin{document}

\maketitle

\section{実験の目的}

 

\section{実験の原理}

 

\section{実験の方法}

 

\section{実験結果・課題}

 

\section{考察}

 

\section{感想}

 

\begin{thebibliography}{9}

\item

基礎科学実験A(物理実験)テキスト, 2018年版,

電気通信大学, 共通教育部自然科学部会(物理)

 

 

\end{thebibliography}

\end{document}

%_____________________________________________________________________

 こんな感じでいかがでしょうか

数式を書きたい人のための速習LaTeX

¥って打って文章を始めるのがLaTeXの流儀

¥は正確には半角なので\ってなるこれはバックスラッシュだけど、このブログだとこういう風に変換されるだけでテフではちゃんと¥を半角にして表示されるから気にしないで

 

まず、インクルードとかはよくわからないのでそういう質問はなしで、

で、始めに

 

\documentclass{jsarticle}

 

と打つ

んでもって

 

\begin{document}

\[

 ここに数式を書く

\]

\end{document}

 

で完成。

 

ここに数式を書くと言ったが、ラテフの数式の書き方はちょっと特殊

 

f:id:rourin1:20180503202948j:plain

という風にやりたい場合について考えていきたい。といいたいが、これは

 

LaTeX入門/簡単な数式(2) - TeX Wiki

 

に書いてあることのままなので、簡単なまとめは自分のブログかLaTeX入門サイトの前後を参考にされたし

 これだけではあまりに不親切なので、全体を書いた例文を以下に示す

 

\documentclass{jsarticle}
\begin{document}

\[


\frac{\pi}{2} =
\left( \int_{0}^{\infty} \frac{\sin x}{\sqrt{x}} dx \right)^2 =
\sum_{k=0}^{\infty} \frac{(2k)!}{2^{2k}(k!)^2} \frac{1}{2k+1} =
\prod_{k=1}^{\infty} \frac{4k^2}{4k^2 - 1}


\]

\end{document}

 

ちなみに、¥[ と ¥] は数式を囲むための記号でこれを書くと一文で表示されるので、二行にわたって書きたい(改行したい)ときは新しく書き直すのがいいよ。例えば

 

\documentclass{jsarticle}

\begin{document}

\[

V = \frac{V_{0}} {2}\frac{\log{(\frac{R}{D}}\frac{r'}{r})}{\log{(\frac{R}{D})}}

\]

これを解けば

\[

\frac{r'}{r} = (\frac{R}{D})^{\frac{2V}{V_{0}}-1}

=(\frac{1}{5})^{\frac{V}{3}-1}

\]

\end{document}

 

とすれば、結果は↓

 

f:id:rourin1:20180503212308j:plain

というふうにかける。

(ちなみにこれは僕が実験Aの等電位線で実際に書いたものの一部だよー)

もちろん「これを解けば」なんて書かなくてもちゃんと動作するから

 

 

 

 

 

LaTeXを初めて触る備忘録(1-2)

メモ帳代わりに使っていきます(順次編集・追加予定)

 

表の書き方(いろいろあるけど今はこれ、もっといいのあったら教えて)

 

プリアンブルに

\usepackage{array}

 

\begin{document}の後に

 

\begin{center}

\begin{tabular}{|l|l|l|} \hline

 

定常電流 & 等電位線 & 電気力線 \\ \hline

静電場 & 等電位線 & 電気力線 \\ \hline

静磁場 & 等磁気ポテンシャル & 磁力線 \\ \hline

保存力場 & 等ポテンシャル & 力線 \\ \hline

定常流の場 & 等速度ポテンシャル & 流線 \\ \hline

定常熱伝導の場 & 等温度線 & 熱流線 \\ \hline

\end{tabular}

\end{center}

 

上の例は等電位線の原理にある表

tabularの右にある気持ち悪い奴はlで左寄せ

cで中央 rで右寄せ

表の列の数に合わせて書く

|(絶対値で使うやつ)は、罫線をかける奴

 

LaTeXを初めて触る備忘録(1-1)

 1. 目的

実験レポのためにLATEXをおべんつよしていきます。読み方はいろいろあるみたいだけど自分はラテック、もしくはテフで統一。なぜラテックか(ワードではなく)?シラネ。ジブンデカンガエロ

 2. 始め方

本を買ってもいいですが入門サイトはたくさんありますし自分はサイト派だから、そっちをまとめる。以下の1か2を参考にするといい

1. ラテック入門

2. wiki

3. 辞書的な奴

4. コマンド集

書籍の方はシランけど

1. LATEX2ε美文書作成入門改訂第7版

2. 独習LATEX 2ε

あたりが人気あるみたい

 

(そもそもこの記事は自分の備忘録的な立ち位置であったりするので、インスト方法なんかは大変って聞きますが頑張って、どうぞ(インストーラ3とかいうのを使ったんで難易度は中くらいに感じました。Texworksてやつがインストされます))

 3. 使い方

基本的に入門サイト にある通りに進めてく。自分用にかみ砕くので上のサイト見ればよろし(ホントはいろいろいじって実際に動かしながら覚えるのがいいんですけど、教えるための書き方はしない方針なので。あくまで備忘録)

 

pdfにしなきゃコピーできないってわけでpdfファイルの作り方を以下に

1. 上のタイプセットってとこをクリック

2. 多分デフォルトでpdfpLaTeXってところになってるからそのまま実行(左上の緑の奴)

で、できてる。コマンドプロンプトを使うやり方もあるけど意味ない

 4. 基本文法
  • コマンドは\または¥の半角で始める
  • ¥begin{document}で始まり、¥end{document}で終わる
  • ¥begin{document}の前までをプリアンブルと呼ぶ
  • 大体プリアンブルには¥documentclass{jsarticle}になる
  • タイトルは\title{タイトル} 著者名は\author{著者名} 日付は\date{日付}
  • タイトルを付けるときは必ず上記の下に¥maketitle とする
  • セクションとして\section{見出し}のように使える。同じようにsubsection,subsubsectionがつかえる
  • レポートには必ず参考文献を付ける
  • %でコメント表示(プログラムに反映されない)
 5.tips
  • 分数は¥frac{分子}{分母}
  • ¥¥で改行
  • $で囲むと数式モードになる
  • ¥[ から¥]の範囲は独立の行に中央揃えで表示
  • 物理量はイタリックだが、単位はローマン体なので¥mathrmコマンドを使う
  • 積分∫は¥int 定積分は¥int_{下限}^{上限}
  • 無限大は¥infty
  • 円周率πは¥pi
  • ¥sin ¥cos ¥tan が使える
  • 平方根√は¥sqrt{x}  ¥sqrt[3]{x}と書けばxの3乗根
  • 和Σは¥sum ¥sum_{下限}^{上限}
  • 上付き文字:例)c^{2} 下付き文字(添え字):例)a_{i}

 

 

 

 

 

日記

コンリテの課題よくわからないです。(仕組みが)

慣れればそれなり習慣化できるんすかねぇ?

まあ、ガイダンス一通り終わってない段階では何とも言えませんね

さて、大学生活のここまでの感想ですが、流れが速くて追いつききれてないぶぶんがありますね。タイピング練習やっておいて本当に良かった...

 

コンリテの課題をやるにあたってレポートの書き方についてです

レポート講座には行ってませんがググったのでまとめる

 

・読者の立場になって書く(表記ゆれないよう・順序だて)

 

・指導教員の指示に従う(提出期限・書き方など)

・盗作しない(引用が必要)

・定義を統一する

・主語目的語に気を付ける(読みやすくなるよう)

・定義の抽象性の高い横文字は避ける(ポジティブ・イメージなど)

・一文は3行以内

・表は罫線の少ない方がいい

・書く手順は。調べる/自分の考えをまとめる/考えたことを書く の3ステップ

・「○○については十分に論じることができなかったので、今後の課題としたい」←使えそう(小並感)

構成は:序論/本論/結論(授業の指示に従うこと)

 

 

実験レポは下がわかりやすかった

yahuhichi.com

(調べたサイト)

http://www.sgu.ac.jp/eco/rp/eco_report00.html

https://campus.doda.jp/career/skill/skill008/index.html

https://yahuhichi.com/archives/2723.html

レポートは先輩からもらったのから書式を考えていくのがよさそうですね

 

レポート19枚で秀が来たとの情報もありました(ツイッターで)

 

 

次にLatex(自分はラテックって呼んでる)について

はじめての方へ - TeX Wiki

 ここにある通り。以上。インストールはubuntuインストールできる人なら簡単です。あとはもうよくわかりません。先輩や教師に教えてもらうしかない

 

授業についてはなしたい

これまでやった授業が物理概論/数学微積の二つかな。どっちも大変そうだけど、これは宅浪してきたから人の話を聞けないとかそういう問題で、内容的には毎回予習復習を適度にこなせば問題ない。授業は問題ではなく、問題は課題の方にあると思う。すでにいくつか課題が出ているが、来週だからと放っておいて週末に苦しむことが続けば、いつか週末だけでこなしきれなくなる。サークルに積極的であればあるほどそうなる予想。

なんとなくだけどここまででたった3日というのがすごい。QOL高い。うれしい(語彙力)これまで死んだような日々を過ごしてきたから、娑婆の空気はうめえ。

 今日ブログ書いたら言わなくてはいけないのが数学基礎力テスト。しにました。なーにがいけなかったんでしょうかねー

たぶん8割は行ってる。三問くらい間違いがありそうだけど問題数が少ないから直感的な判断に支障が出ているせいで下手すると8割行かないかも。普通に難しかったです。

てかツイッター見るとロピタルとかわけわからん単語の羅列でみんな意識高すぎない?僕数弱だから全く予習してないし授業の内容についていくのがやっとなんですが大丈夫なんでしょうかね

 さて切り替えて、健康測定いきました?私はいろいろ満足できる結果だったので書きたいなと... 結果から申し上げますと....

身長174/体重64 の BMI21.1 視力右1.5/左不明(測定では1.0だけどランドルト環そのものが見えなくて適当にレバーガチャガチャやってました) 前日の体重だとBMI22ジャスト狙えたんですけど!

それとBMIについて22は適正なので。なんかシンデレラ体重目指してる男子もいるようですが、女装するんでしょうか?応援しています。

 

さて、木曜は物理実験ガイダンス(基礎テスト)です。死刑判決を待つ受刑者の気持ちになって大学に向かいます。

 

大学ではプログラミングガチりたいんですが、ほかの時間に必然的に時間が取られて簡単ではなさそうです。とりあえずこのブログは毎日更新するものではないので時々軽く更新で一回30分くらいで仕上げたいです。(ただ、情報のまとめとしての意味が大きいせいで出典とか資料とか調べるのに時間がかかるし、新たに自分で調べるのが中心だからそのための時間がきつい、ワープロを使って効率よくやりたいです)

 そういえばここまで表題の大学の授業についてとか書いてませんでした。授業についての感想は書いたんですけど授業のあるべき姿について語るような誤解をさせてしまう表題でそんな内容ではなかったですね。タイトルを先に考えるのは悪手でしたね。そんな意識高いことは何にも持ちネタがないのでまたいつか。二年に上がった時にでも

 それでは、また

 

(実はツイッターの頻度を下げる目的でここ始めたけど全く効果が出なくて笑える)