行列の表示の仕方のことで質問です🙋 解答は黄色四角で囲ったように変形しているのですが、私は赤枠のように考えました。 なぜ赤枠の考え方ではダメなのでしょうか？ よろしくお願いします🙇

[5B-04] R のベクトルel, e2, es を SC-01] e₁ = 0 1/0/0 -0-0-0 とおく。 T を から R3 への線形写像とし, T(e) =eitez, T(e) = -2e2+es, T(es) = e +3ez-es を満たすとする。このとき, 以下の問いに答えよ。 (1)Tを表す行列を求めよ。 (2) Ker (T), Im (T) の基底と次元を求めよ。

どなたかわかる方おられませんかね。

2. 電子の内部状態を考察するため、 次の交換関係を満たすエルミート演算子 S1, S2 S3 を考える: [SS2]=iS3 [S2,Sa]=iS1 [S3.Si]=iS2. (1) S2 = S} + S2 + S7は任意のSi (i=1,2,3) と可換であることを示せ。 (2) St:= S1 ±iS2(複合同順) とおくとき、 次の交換関係を示せ: [S3, St] = ±S土 [S+,S_] = 2.S3. (3) |+) を Ss+) = -+), S+|+) = 0 を満たす S3 の固有状態とする。 この状態 (+) は の固有状態 となることを示しその固有値を求めよ。 (4) |-> を |-) := S_+〉 で定義する。 この状態 |-> は S3との同時固有状態となることを示しそれ らの固有値を求めよ。 またS_|-> = 0 を証明せよ。 (5)以上のような演算子と状態の組が2種類あるような合成系を考える: {${",|a}(1)}== }i=1,2,3,a=11 {S(2),\3)(2)}i=1.2.3.83=±ただし、S^^) と S(2) は全て可換であるとする。この合成系における任意 の状態は、(a) (1) (3) (2) (0, 3=±) の4種類の基底ベクトルで表され、 合成されたスピン演算子 SiS(1) + S(2) (i=1,2,3) はこの合成系の状態に Sila)(1)(3)(2) = (${1/(a)(1)(3)(2) +a)(1)(S{(2)(3) (2)) のように作用する。 この合成系における S3, 32 の同時固有状態を上記の4種類の基底ベクトルの 線型結合で表し、それぞれの固有値を求めよ。 ただし規格化は行わなくてもよい。

(3)のみ，解いていただきたいです！ お願いします！！！

Hox 線型空間 4 において,次で定める線型部分空間について,基底を1組見出し次元を求めよ. -000-000 -000000

量子力学の問題です。 わかる方おられませんか

2. 外部磁場中の荷電粒子の量子力学、 Landau 準位 ベクトルポテンシャル A(t,x)、 スカラーポテ ンシャル (t,x) がある3次元空間の中を質量m、 電荷eをもつ荷電粒子の運動を考える。 その運動量 をp、 位置座標をェとすると、 荷電粒子を記述するハミルトニアンは以下で与えられる。 1 H(t, z,p) = -(p- eA(t, x))² + eo(t, x) 2m (1) (1) この荷電粒子を表す波動関数を重(t,x) としたとき、 確率密度と確率の流れの密度は、ベクトルポ テンシャルがない (演習問題No.1の) 場合に対し微分∇を 「共変微分｣Dに置き換えることで 得られることが知られている。 p:=²=v*v, J:= {*D-(D)*} ここで、 2m D:= V-ie A, +∇ ･J=0が成立することを示せ。 とおいた。このとき、連続の方程式 (2) 電場E = -Vo-b と磁場 B = ∇×4が次の(ゲージ) 変換で不変であることを示せ。 at 以下電場はなく、静磁場のみがある場合を考え、磁場が向いている方向を軸とする: B = (0,0,B) Əx AA'′=A_∇入, 中→d=6+ at ここで、 入 = \(t,x) は任意のスカラー場である。 さらに荷電粒子の波動関数も同時に →=e-ie (5) と変換させた場合、 Schrodinger 方程式場=H(t,x, l∇)が変換した場に対しても同様に成 立することを示せ。 A = (0, Bx, 0) にとって、とzに依存しない波動関数 (x,y) を調べる。 (2) このとき、トの取りうる範囲を求めよ。 (3) この背景の下で縦と横の長さがLz, Ly の長方形状の十分薄い平板を0に {(x,y)|0 ≤x≤LT, 0≤y≤Ly} (7) のように置き、この平板内に束縛される荷電粒子の運動を調べる。 このとき、以下のように、ベクト ルポテンシャルを Landau ゲージ (8) (4) このことを、Schrodinger 方程式がゲージ変換のもとで共変性をもつor 共変的である、などという。 同じ量子数をもつ状態がなす部分ベクトル空間の次元のことをその状態の縮退度と呼ぶ。 (6) (3) 波動関数 (x,y)=(x)eikyのように変数分離して荷電粒子に対する時間に依存しない Schrodinger 方程式を解き、 固有関数とエネルギー固有値を全て求めよ。 ただし、演習のプリントで与えられ た特殊関数は説明なしに用いて良いものとし、 規格化も行わなくて良い。 (4) 波動関数 (x,y) は方向に周期境界条件を満たすとする。 v(x, y) = v(x,y + Ly) (5) 基底状態に対しょ軸の位置演算子の期待値 (z) をe, B,kを用いて表わせ。 また、 位置演算子の期 待値が平板内に存在する条件から、 基底状態の縮退度を求めよ。

これ基底状態から第一励起状態になるときk格からL格に電子が１つ移ることで電子同士の斥力でなんかすごいことになったりしないんですか？

594. フランク・ヘルツの実験 解答 (1) 解説を参照 (2) 2.5 指針 加速された電子の運動エネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギーの低い励起状態とのエネルギー差に等しくなるとき, 原 子内の電子を励起し、エネルギーを失う。 エネルギー差に等しくないと きは、原子内の電子を励起できず, エネルギーを失わない。 解説 (1) FG間の電位差で加速された電子は,その運動エネル ギーが小さいとき, 水銀原子に衝突しても, 原子内の電子を励起でき ないので,途中でエネルギーを失うことなくPに達する。 しかし, 加 速した電子のエネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギー の低い励起状態とのエネルギー差に等しくなると,電子は,水銀原子 内の電子を励起し, エネルギーを失う。 このため,電子は, Gよりも わずかに電位の低いPに到達できなくなり、 電流計に流れる電流が減 少する。 さらに電位差Vを大きくすると,やがて電子のエネルギーは, 2回目の励起によって失われ、 再び電流が減少する。 このようにして, 電流は,増加・減少を繰り返す (図)。 (2) 電位差Vが4.9V 大きくなるたびに、電流は減少を繰り返すため. 水銀原子のエネルギー準位の差は 4.9eV である。 また, 観測される紫 外線は, 励起された水銀原子内の電子が基底状態にもどるときに放出 される光子であり, 4.9eVのエネルギーをもつ。 プランク定数をん, 電気素量をe, 光速を c, 紫外線の波長を入とする と. eV= 入について整理し, 各数値を代入すると, i= hc eV = hc 入 ( 6.6×10-34) × ( 3.0×10) (1.6×10-19)×4.9 = 2.52×10-7m 2.5×10-7m 理 C

生物 下の写真が問題です。 問題用紙に書き込みがあり文字打ちとグラフ作成等を自分でしてしまったので少し見づらいかもしれません。すみません 【問】 この実験結果によって, マウス小腸上皮細胞におけるグルコース輸送に必要であることが示されたタンパク質a〜cのうち、粘膜側、基... 続きを読む

細胞膜での物質の輸送にかかわるタンパク質には、ポンプ, チャネル, 輸送体などがある。 このうち輸送体は目的物質の濃度勾配に したがった輸送を行うが、 中には特定のイオンの濃度差を利用してイオンと目的物質を同時に輸送することで二次的な能動輸送を 行うものもある。 後者のような輸送体は共役輸送体とよばれる。 消化管内のグルコースは､小腸の上皮細胞の粘膜側の輸送体により細胞内に取りこまれ,次いで基底膜側の輸送体によって基底膜側の 細胞外へ放出される。 マウスの小腸におけるグルコースの輸送のしくみを調べるため、以下のような実験を行った。 【実験】 マウスの小腸を取り出し, 約 4cmの長さに切断した。 傷つけないように注意しながら腸を裏返し, 粘膜側が外側, 腸の外側だった側が 内側になるようにした。 一方の端を糸でしばった後, 内部に10ミリ mol/Lのグルコースを含むリンガー液 (内部液とする) を満たし, もう一方の端も糸でしばった。 これを10ミリ mol/Lのグルコースを含むリンガー液 (外部液とする) 中におき, 容器をゆっくり揺ら し、かつエアポンプで空気を与えながら37°Cで90分間培養した。 小腸上皮細胞の基底膜側から放出されたグルコースは、その下の 結合組織を通り抜けて内部液に放出される。 実験には2種類のリンガー液A,Bを用いた。 (【成分】参照) リンガー液Bはグルコースの輸送に影響を与えない他の物質で浸透圧がリンガー液Aと同一になるように補ってある。 【表】のよ うに外部液と内部液に用いる液を変えた四つの実験を行い, 培養後に外部液と内部液を回収してグルコース濃度を測定したところ 【結果】 のような結果になった。 なお,試薬Uはナトリウムポンプの阻害剤である。

大学数学の線型写像の問題です。 （2）、（3）のやり方がわからないです。

[1] 以下の写像 T1,T2,T3 が線形写像であるかどうかを調べよ. (1) T1: R'R', T (ED)-[ Vをn次元ベクトル空間,{1,..,n}をVの1組の基底とする. このとき V= (v1.....vn> かつVのベクトルの v1,.... vm による1次結合の表示が一意的であ ることに注意して次のように写像 T2, T3 を定める. (2) T₂ : V→R", T₂ avi (19.0 (3) T3: R" → V, T3 an 2x + 3y + 5z 7x + 11y + 132 17x + 19y+23z SHOES a1 an D) - 2 avi

求めかた教えてください。

温度(K) 問18 -173℃におけるある気体分子のエネルギー準位に関して、 基底状態の分子数No は、 そのすぐ上の エネルギー準位にある分子数 N の 10000 倍であるとする。 このとき、これらの準位間のエネルギー差 は1分子あたり何丁か、以下のうち最も近い値を1つ選べ。 log10 = 2.3 とする。 16.9 x 10-25 24.6 x 10~23 31.6 x 10~22 4 6.9 x 10-21 5 1.3 x 10~20

⑴と（2）がわかりません。教えてください！ベクトル空間の基底と次元の問題です。

2. 次のベクトル空間 W の1組の基底および次元を求めよ. (1) W={f(x) ∈R[x]2|f(-1)=0} (2) W={f(x) ∈ R[x]3|f(1) = 0,f'(1)=0}

線形代数に関する質問です。 問題文の「基底に関する座標」の意味がよくわかりません。 なにを求める必要があるのかわかりやすく教えてほしいです！

1. 行列 A, B, X それぞれを 0203 A= a -1 5 3 0 -1 -4 3 ・・・(1) 2 5 -1 -2 -3 1 2 6 0 -4 9 5 B= h X = -2 √j 6 2 3 4 -2 2 -5 -3 とする. a1,a2,a3 を A の第 1 列,第2列、第3列のベクトルとし, W は R4 の部分空間でその基底は A={a1,a2, a3} とする (組 Aが1次独立であることは示さなくてよい). -2-5 (1) Xの第j列のベクトルを」 とする., は基底 A に関するæj ∈W の座標であるという.πj∈W を 求めよ (j = 1, 2,..., 4). (0) 1 1列 第2列 第3列のベクトルとすると,B={b1, bz, b3} は W の 1次独立な