デジタルノート機能の「わたし独自」のまとめ方

物理学科ということで物理についての事柄をまとめてみました。今回のテーマは「マクスウェル」です。左上のふせんではマクスウェル方程式などの電磁気学を解説しています。マクスウェル方程式は電場と磁場各3成分の満たす条件を記述したものと見ることができますが、マクスウェル方程式自体は4本あり、そのうち2つがベクトル方程式なので合計8つの制約を電場と磁場に与えていることになります。しかし、実際はそのうち2本は、ある時点で満たされれば未来永劫、また過去に遡ってもずっと満たされていることが式変形によってわかるので実際に電場と磁場に制約を与えるのは合計6本の方程式となり、「ちょうどよい」方程式系になっていることがわかります。

そのような形でマクスウェルの仕事は電磁気学でうかがい知ることができる一方、気体分子の速度分布を与えるマクスウェルボルツマン分布でもその名前を見ることになります。高校物理では気体粒子の速度を全部同じとするなど、速度分布を意識することはあまりないと思います。実際に速度分布を測定しようと思ったら、気体を入れた箱に小さな穴を空けてそこから少し離れたところに特殊なフィルム付きの回転式ドラムを設置し、フィルムの黒化度から実証することになります。黒化度の理論曲線が左下の図で、右上がClassPad.netのグラフ描画機能で描いたグラフです。

お薦めのオンライン辞書

この事典は物理に関する事柄を一般の方にも分かりやすく解説したものです。高校の教科書ではあまり詳しく解説されていないようなことも、キーワードを入力するだけでかなり詳しく整理された情報が出てくるので物理に対する好奇心を引き立て、さらに物理が好きになり、気になった単語を調べる、といった好循環を作り出すことができると思います。

ClassPad.netでは複数の調べた結果をふせんとして同一ノートに保存できるのであとから見返したときもストーリー性をもって概念を復習できてオススメです。「物理事典」というだけあって、内容も高校物理の頻出分野から大学で僕がまだ習っていないような内容まで多岐にわたり、好奇心を満足させてくれること間違いありません。ただ、あくまでも事典なので細かな式変形は省略されていることが多く、その行間を埋めるような式変形はClassPad.netのテキスト入力機能で傍らに記すことで後で見返したときも助かる、自分だけの事典が完成します。

物理の世界では、ローレンツなど多くの分野で目にする名前が、実は名字が同じで名前が違う別人だった、ということがかなりあります。これを避けるには常日頃から物理学の偉人についての情報をインプットしておく必要があります。そんなときも物理事典があればその人が何を発見・証明したのか、何年まで生きていたのかなどの科学史を知ることができ、オススメです。他にもClassPad.netではインターネット上の情報もノートに埋め込めるので物理事典と比較して信憑性を評価する、といった使い方もできそうですね。