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生物 大学生・専門学校生・社会人

生物の問題です。 (3)の考え方が分かりません。

問4 次の文章を読んで、 (1) から (3) の問いに答えなさい。 神経細胞は、核をもつ細胞体と、多数の短い A突起と、1本の長く伸びた Bから なり、ニューロンともいわれる。 神経には、 B の周りを取り巻く髄鞘をもつ有髄神経 と、髄鞘をもたない無髄神経があり、有髄神経では、ところどころに B が露出した部 分があり、これをC という。 静止状態の神経細胞では細胞内のカリウムイオンの濃度が細胞外に比べて高く、ナトリ ウムイオンの濃度は細胞外の方が高い。 このときの電位を静止電位といい、 細胞内が細胞 外よりもマイナスになっている。刺激を受けると、この電位が逆転する。このときの電位 を活動電位といい、 活動電位の発生が興奮である。 a 神経細胞は、一定の強さ以下の刺激 では興奮が起こらないが、それ以上の強さの刺激を受けると、刺激の大小に関わらず同じ 大きさの興奮が起こる。 1つのニューロンの Bの末端は、他のニューロンの細胞体や A突起とわずかな隙 間を隔てて接しており、この部分をD という。 Bの末端のD 小胞から放出さ れた神経伝達物質が、 隣接するニューロンに興奮を伝える。このように1つのニューロン から、別のニューロンへ興奮が伝わることをE という。 (1) 空欄AからEに当てはまる語句を、以下の①から⑩ の中から選んで、番号で 答えなさい。 ① 樹状 ② 星状 ⑤ サルコメア ③ アクチンフィラメント ⑥ ランビエ絞輪 ⑦ テロメア ④ 軸索 ⑧ シナプス ⑨ 伝達 ⑩ 伝導 (2) 下線部aの法則を何というか答えなさい。 (3)次の図1のように、上記 D の連結のある2本の神経を取り出し、 (オ) の部位 に単一刺激を発生させ、 (ア) から (エ) の部位の電位の変化をオシロスコープで測 定する実験を行った。このとき、(ア)から(エ)のオシロスコープで観察される波 形の形状を最もよく表したグラフを、選択肢 a からiの中から選んで、記号で答えな さい。 ただし、全てのオシロスコープの電極は神経の外表面に接しており、 脊髄側の 電極を基準にして神経筋接合部側の電位変化を見るものとする。 60

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物理 大学生・専門学校生・社会人

この問題の解答を作っていただけませんか。院試の勉強に役立てるつもりです。

問題1 粒子の質量 m、ばね定数K の1次元調和振動子を考える。波動関数 y=N.exp( 26 ) yo N=exp(-1211 ) exp(61) - 2017(6) 00: = non! を考える。ここで、yは1次元調和振動子の基底状態、*およびらはフォノンの生成および消滅演 算子 z は複素定数である。 (4) (5) の解答はm、 K を用いずに、講義でも用いた実定数 1 a = V h = = ħ² (mk) = ½ 4 mo z、および、hを用いて表せ。 (1)は規格化されたエネルギー固有関数y=(6) を用いて 8 1 y = N₂Σ n=0 Vn! と表すことができることを示せ。 (2)yが演算子の固有関数であることを示せ。 さらに固有値を求めよ。 (3)が規格化されていることを示せ。 (4)yによる位置演算子の期待値x、運動量演算子のx 成分 px の期待値を求めよ。 (5)位置のゆらぎ4x=√<yl(i-xy)、および運動量のx成分のゆらぎ4p=<yl(p.-P)^v)を を求めよ。 この結果を用いて、不確定性関係が満たされていることを確認せよ。 (6) 初期条件(0)=yの場合の時間に依存したシュレディンガー方程式の時刻 t での解をy(t) と 表す。B(t)=(y(t) (1) とする。 〈4 (1) 6y(t)) をB(t) を用いて表せ。 (7) B(t)の満たす微分方程式を導出し、その一般解を求めよ。 (8)時刻tでの解y(t)による、位置、運動量のx成分の期待値を求めよ。初期状態のzは z=rexp(i0)、 ここでおよび0は実数である、で与えられるとし、期待値を、a、r、 0、 w、 t、および、hを用 いて表せ。

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