理系の雑学・豆知識

物理、化学、生物、数学、地学、宇宙についての雑学・うんちく・豆知識・トリビアを集めたサイトです。気になった記事や文章を個人のメモとして投稿しています

物理

量子もつれと量子テレポーテーションを分かりやすく解説

量子力学の世界では不可思議な現象が多いが、その中でも「エンタングルメント」は直感ではなかなか理解出来ない。エンタングルメントとは、二つ以上の離れた系の間に見られる量子力学特有の相関関係で、二つの粒子が「波動関数」でもつれた状態にある時(量…

バネの直列接続

まずは直列接続と並列接続のイメージからお話しましょう。私の観点からいくと 図20:直列のイメージ 図21:並列のイメージ 直列とは図20のように、回路(道)に沿って進んでいくと、ずっとまっすぐに進めるタイプの接続で、並列とは図21のように途中で二股に…

アマチュア無線用語集:正式名称と用語の意味を紹介

AATU 正式名称 Auto Antenna Tuner 意味・解説 オートアンテナチューナー。自動的にアンテナのインピーダンスを調整する整合器。 AC 正式名称 Alternative Current 意味・解説 交流のこと AD変換 正式名称 - 意味・解説 アナログ信号をデジタル信号に変換す…

無線通信における「アルファベット」「ひらがな」の伝え方一覧

無線通信によるアルファベットの伝え方 A 世界共通の表現:ALFA 読み方:アルファ 一部で使われる他の表現:アメリカ B 世界共通の表現:BRAVO 読み方:ブラボー 一部で使われる他の表現:ボストン C 世界共通の表現:CHARLIE 読み方:チャーリー 一部で使わ…

NE555で発振回路をつくる方法【回路図アリ】

高精度タイマー用IC NE555は、簡単な回路で、発振回路やタイマー回路を作ることができます。駆動電圧は、3~16Vと広く4~11Vの範囲で、安定した発振をします。 基本回路 基本回路は、回路図のようになります。回路を作るときの注意としてRaの抵抗を0Ωにする…

EPR相関とは:量子もつれによる時空を越えた世界の情報伝達原理

EPR相関とは、量子論において、「互いに相関する2つの粒子は、どんなに離れていても影響し合う」という現象のことです。 また、その現象が起きている量子状態のことを「量子もつれ」といいます。 量子もつれにおいては、2つの粒子は密接に相関して、1つの量…

コイルガンの動作原理を解説

目次 概要 1 概要 原理 2 弾の引かれる力 3 コイルの磁界 4 プロジェクタイルの磁化 5 実際の計算 6 弾に与えられる仕事 効率を良くするために 7 弾の形状と加速効率 8 コイル磁界と加速効率 9 渦電流損 10 弾の材質 11 焼き入れを行うべきか まと…

コイルガンのつくり方を解説【動画あり】

コイルガンとは コイルガンは、強力な電磁石が周囲の強磁性体を引き寄せることを利用し、その強磁性体を加速する装置であり、別名ガウスカノンとも呼ばれます。 コイルガンは、一種の電磁的飛翔体加速装置なのですが、代表的なそれのレールガンに比べ、電源…

アルカリ乾電池の充電方法・注意点

実はアルカリ乾電池は充電できます。乾電池の注意には、充電すると液漏れする危険があるなどと書かれている。が、この書き方だと充電できることを否定しているわけではない。 実際に、アルカリ乾電池を充電する機械も市販されている。(値段は高い) 市販の…

キロ・メガより大きい単位、小さい単位(ペタ・ナノなど)

大きい単位 記号 スペル 読み 使用例 備考 101 D deka- デカ - ボッカッチォ「デカメロン」 102 h hecto- ヘクト ha(ヘクタール)、hPa(ヘクトパスカル) 103 kK kilo- キロ km(キロメートル)、kg(キログラム)、kHz(キロヘルツ) 210 KB(キロバイト)、kbps 106 …

アルカリとマンガンはどっちが漏れない?乾電池の液漏れについて解説

さて、このページでは乾電池の液漏れについて書きたいと思います。 AV機器だけでなく、クーラーのリモコンや時計、懐中電灯等、特にアルカリ乾電池を使っていた場合にいつの間にやらアルカリ乾電池が液漏れしていて困った経験を皆さんもお持ちではないでし…

持てる、飲める、楽しめる! 不思議な水「Ooho!」をおいしく作ってみた

本格的に夏のシーズンを迎え、冷たい飲み物が必須のこの季節。ペットボトルを買ったはいいものの、近場にゴミ箱がなく、困ってしまったなんてことも多いのでは? 近頃、ネットでは、そんな心配無用の食べられる液体ボトル「Ooho! 」が話題になっています。 …

ヘテロダイン方式について解説

3極真空管で発信器を作ることができるようになり、真空管式の送信機が実現しました。しかし、この送信機には無線電信(CW)の信号検出に問題がありました。 1903年にフェッセンデン( Fessenden)はヘテロダイン(Heterodyne)方式による復調を発明しました…

格子振動について解説

格子振動(こうししんどう Lattice vibration) 物質は原子または分子がら構成されていますが、その原子や分子の運動エネルギーの状態によって3つの状態(物質の三態)がありエネルギーを失うに従って気体、液体、固体に変化しますが、原子や分子が結合して…

アイロンの歴史

アイロン掛け(皺しわ伸ばし)とは 本来繊維は元の状態に戻る性質を持っていて、布に織られて繊維が密接に絡まりあっていることから、洗濯等外部から強い力を与えられると繊維が互いに絡まってしまい、乾燥するときに元に戻れない状態になったものが布にでき…

マグネトロンの原理 について解説

マグネトロンの基本的な構造は真空の容器の中心にフィラメントで加熱された陰極から電子が放出され、正の高い電圧の円筒状の陽極が陰極の回りを取り囲んでいて、その外側にはコイルが巻かれ真空容器の軸方向に磁界を発生させます。 コイルで発生する磁界の方…

物質のバンド構造(バンド理論)について解説

エネルギーバンド(Energy Bands エネルギー帯) パウリの排他原理は「2つ以上のフェルミ粒子が、全く同一の量子状態を持つことはできない」ので、フェルミ粒子である原子が持っている電子は特定のエネルギー状態しかとりえないのですが、特に、結晶体を構…

電気抵抗とは何か?

あらためて電気とは何かをもう一度良く考えてみましょう。 くどいかもしれませんが、電気の根本は電荷を持った物質(電子等)が存在することです。 電荷を持った物質があり、電荷を持った物質と電荷を持った物質との間には力が働きます。(クーロンの法則) …

発電機と電動機の原理について解説

発電機(はつでんき electrical generator ダイナモ(dynamo)ともよばれます)の原理 発電機は、ファラディが発見した電磁誘導の法則に従って、機械的エネルギーを電気エネルギーに作り変える機械です。 電気には直流と交流があります。 歴史的には直流発電…

空中線の原理について解説

電荷粒子に加速度が働くと、基本的にはそれによって受け取ったエネルギーに等しいエネルギーを持った電磁波を発生します。なぜそのような現象が発生するのか、その理由はわかりません。アンテナはこの原理を応用したものです。 荷電粒子とは 電荷を持った粒…

ヘルツの電磁波の確認実験について解説

ヘルツ(Heinrich Rudolf Hertz 1857/2/22-1894/1/1)は開回路の両端にとりつけた二本の金属棒の間に小さな隙間(ギャップ)を設け、そこで火花放電させ、離れた部屋に置いた受信リングの隙間にも同時に小さな火花が発生することを見出した(即ち電波を受信し…

受信器とはなにか

受信器(じゅしんき receiver.) 電波を利用した信号を受信し、信号を出すという装置です。 アンテナ 空間を伝わって来た電波をとらえる 高周波増幅器(こうしゅはぞうふくき) 受信した微弱な信号を出来るだけ忠実に大きくするためには混合器等で発生する雑…

送信機とはなにか

送信機(そうしんき transmitter) 送信する信号を含んだ高周波エネルギーを発生する装置です。 発信器(はっしんき) 送り出す周波数(搬送波)の1/nの周波数を発信(電気的振動を作る)させる。 緩衝増幅器(かんしょうぞうふくき) 発信器からエネルギー…

無線通信とはなにか

無線通信(むせんつうしん radio communication)には送信・受信をする無線電信(むせんでんしん radiotelegraph)と無線電話(むせんでんわ radio(tele)phone)があり、 電信は符号を電話は音声を送信・受信します。無線放送(むせんほうそう radiobroadcas…

ガンマ線とはなにか

ガンマ線(γ線 Gamma rays ) 放射線の一種でエネルギーが高く、物を透過する性質があります。その実体は、波長がおおよそ10pmよりも短い電磁波ですが粒子としての性格が出てきます。 1900年にポール・ヴィラールは、透過性が高く電荷を持たない放射線を発見…

エックス線(X線)とはなにか 

エックス線(X線 X ray):~0.1 Å(10-10乗 m)程度の波長の電磁波のことです。1895年にレントゲン(Wilhelm Conrad Rontgen)が発見した(このためレントゲン線と呼ぶこともある)医療分野でのレントゲン撮影や、材料の内部の傷等の探索、物性物理学分野では…

紫外線とはなにか

紫外線(しがいせん Ultraviolet (UV) )波長は 400~14nm となる。人間に見える紫色の光よりもエネルギーの高い光で、光のスペクトルでは可視光線の上限である紫色よりも外側にあることからこの名ができました。 太陽光線に含まれる紫外線のほとんどが大気…

可視光線とはなにか 

可視光線(かしこうせん Visible light) 波長: (0.38 ~ 0.78(μm) 人間の目で見える範囲の光で視覚の根源をなすものです。 人間の目は、電磁波の刺激を受けるとその刺激の量や性質に応じて反応できますが、その範囲は限られたもので、太陽が出す電磁波の最…

赤外線とはなにか

赤外線(せきがいせん:infrared rays)は可視光線と電波の間の電磁波(波長0.7μm-1mm)で、可視光線の赤色より波長が長く(周波数が低い)、電波より波長の短い(周波数が高い)電磁波のことで人の目では見ることができません。 赤外線は波長によって近赤外線…

電磁波の伝播と光速とはなにか

マクスウェルの方程式から、電磁場の伝播速度(真空中の光の速度)は次の関係で与えられます。 電磁波の速度を表わす定数 c が光速に一致するという事実により、マクスウェルは光が電磁波の一種であると予言していました。 (この式は真空中の光の速度は定数…