物理

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回転座標系

問題設定  原点を共通とする2つの直交座標系\(S(x,y,z)\)及び\(S'(x',y',z')\)を考える。座標系\(S\)は慣性系である。\(z'\)軸は\(z\)軸と共通であって、座標系\(S'\)は\(z'\)軸...
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デルタ関数型ポテンシャル(\(V(x) = -V_0\delta (x) \))

 デルタ関数型ポテンシャルの問題はよく出題される。  例えば令和2年度北大院試や、平成24年度東工大院試  今回はこのようなデルタ関数型ポテンシャルの処理をまとめる。 デルタ関数型ポテンシャル  ポテンシャルの形は...
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デルタ関数型ポテンシャル(境界条件)

 デルタ関数型ポテンシャルの問題はよく出題される。  例えば令和2年度北大院試や、平成24年度東工大院試  今回はこのようなデルタ関数型ポテンシャルの境界条件について考える。 デルタ関数型ポテンシャル  ポ...
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球形コンデンサ(内球接地)の静電容量

問題設定  内半径\(a\)の導体球と外半径\(b\)の導体球殻からなる同心球コンデンサがあるとし、外球殻に電荷\(+Q\)を与える。また、内球を接地する。真空の誘電率\(\varepsilon_0\)とする。 ...
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球形コンデンサ(外球接地)の静電容量

問題設定  内半径\(a\)の導体球と外半径\(b\)の導体球殻からなる同心球コンデンサがあるとし、内球に電荷\(+Q\)を与える。また、球殻を接地する。真空の誘電率\(\varepsilon_0\)とする。 ...
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タイトバインディング法(一次元格子の歪み)

問題設定  格子定数が\(b\),\(c\),\(b\),\(c\)と交互に伸び縮みした場合を考える(\(b + c = 2a\))。この場合のエネルギーバンドを求めよ。これは、格子定数\(a\)一定の系が、歪んだと見ること...
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電気双極子

  電気双極子 : 大きさの等しい正負の電荷が無限小の間隔で対となって存在する状態のこと 問題設定  真空中において、微小な距離\(d\)だけ離れた2点にそれぞれ電荷\(Q\),\(-Q\)が置かれている。十分遠く離れた...
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慣性モーメント : 円柱

問題設定  半径\(R\)、高さ\(L\)、質量\(M\)の一様な円柱が存在する。円柱の密度\(\rho\)とすると、 $$M = \rho \pi R^2 L$$ と書ける。\(z\)軸は円柱底面の中心を通り、...
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孤立導体球の静電容量

問題設定  真空中に半径\(a\)の導体球が存在し、これに電荷\(Q\)を与える。 真空の誘電率\(\varepsilon_0\)とする。 解答 電荷分布  導体であるので、球内部に電場は...
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ローレンスゲージにおけるマクスウェル方程式②

前回の記事はこちら ローレンス条件 前回はマクスウェル方程式を電磁ポテンシャルを用いて表した。 $$\left(\nabla^2 - \varepsilon\mu\frac{\partial^2}...
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