2015年4月1日水曜日

物理化学

物理と化学の両分野にまたがる”物理化学”なる学問があります。
化学では原子の構造を学びます。例えば水素原子は原子核の周りに電子が一個ありますね。

水素原子

また、自然界では水素原子どうしがくっついて、水素分子として存在していいるのはご存じの通り。

h2_model.gif

こういったことは、化学の分野で学びます。

それでは、水素原子や水素分子の原子核を回っている電子は、原子核からどれくらい離れていて、どれくらいの速度で回っているの?という問には、計算をして求めます。

これは物理の分野となります。
この計算は、シュレディンガーの波動方程式というのを用いて求めるのです。
波動方程式
難しそうな方程式ですね。ほっておきましょう!
これを解くと、電子がどのあたりを回っているのか、だいたいの軌道がわかります。
そうです、”だいたいわかる”のであって”はっきり”とはわからないのです。
elec3a.gif
これを、不確定性原理と言うそうです。
難しい言い方ですけど、要するに”あいまいな原理”とも言えるでしょう。

とにかく、言いたいことは、どの学問であれお互い密接に絡み合っているということ。
つまり、”物理が好きだけど化学はきらい”とかその逆とかは本質じゃないってこと。

これは物理、化学だけじゃなく国語や英語、社会にも言えていると思います。
広い視野をもって勉強すると楽しいですよ。

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