数学

【大学の数学】行列式を利用した正則行列の判定方法、行列式を幾何へ応用する方法について、わかりやすく解説!

行列式を使うと、その正方行列が正則行列であるか(逆行列が存在するか)を判別することができます。量子化学の分野では、この判別法を使うことで、未知定数の一般解を求めることができます。また、行列式は幾何の問題を解くことにも利用することができます。
数学

【大学の数学】4次以上の大きな行列式の解き方(次数下げ、余因子展開)について、わかりやすく解説!

次数の大きな行列式は、一気に計算が煩雑になるため、手計算するのは現実的ではありません。この記事では、4次以上の行列式を解くためのテクニックをわかりやすくまとめています。
数学

【大学の数学】行列式の定義と2、3次行列式の解法をわかりやすく解説!

行列式には、いくつもの利用方法がありますが、特に量子化学の分野においては、変数変換をともなう多変数関数の積分するときや電子の状態を求めるときに必要になります。この記事では、いったん利用方法の説明は後回しにして、定義や計算方法について解説しています。
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数学

【大学の数学】線形代数学における置換と符号関数について、わかりやすく解説!

行列式を求めるための準備として、置換を分類する方法を考えます。また、置換を分類するための関数として、符号関数の導入を行います。一見難しいですが、実は簡単なのでぜひ見てください!
数学

【大学の数学】線形代数学における置換の種類と互換について、わかりやすく解説!

行列を理解するために重要な概念に置換があります。この記事では置換とは何かということから基本的なことを一通りまとめています!特に、長さが2の巡回置換である互換を使うと、任意の置換を互換の積で表せて、これが行列式の計算で出てくる符号関数を決定します。
数学

【大学の数学】単位行列、転置行列、逆行列の定義と、逆行列の求め方をわかりやすく解説!(初学者向け)

行列にはいろいろな名前が付いたものがあります。この記事では転置という操作と逆行列の求め方について、わかりやすく解説しています!
数学

【大学の数学】行列の加法、乗法のしかたと連立方程式への利用方法について、わかりやすく解説!

スカラーやベクトルと同様に、行列についても演算を考えることができます。この記事の前半では、行列の足し算と掛け算はどのように計算されるのかを解説しています。後半では、連立方程式の係数を各成分とした行列の簡約化を利用して、連立方程式を解く方法について説明しています。
化学

【大学の有機化学】アルコール、エーテルの硫黄類縁体であるチオール、スルフィドの反応をわかりやすく解説!

アルコールやエーテルの酸素原子が同じ16族の硫黄原子になった類縁体は、それぞれチオール、スルフィドと言います。求核性が高くなること、またオクテット則に従わない安定な分子を形成しやすくなることによって起こるようになる反応について、まとめています。
数学

【大学の数学】サイエンスでも重要な概念である行列の種類と簡約化、ランクについて、わかりやすく解説!

以前は高校数学の範囲内だった行列ですが、化学に限らず、さまざまな場面で必要となる重要な概念です。本記事では、行列とは何かという話から、最も基本的な操作である簡約化のやり方について、わかりやすく解説しています!
化学

【大学の有機化学】アルコールとエーテルの硫黄類縁体(チオールとスルフィド)の命名法と物性について、わかりやすく解説!

酸素と硫黄は同じ第16族の元素であり、似たような結合様式をとることができます。では、アルコールやエーテルの酸素原子が硫黄になった場合はどうなるのか、本記事では特に命名法と物性について考えていきます!
化学

【大学の物理化学】摂動法による非調和な振動子のエネルギー補正項の導出をわかりやすく解説!

量子力学における摂動法を実際に使った例として、非調和な振動子のエネルギー準位を考えます。このモデルは、より現実に近い共有結合のモデルになります。
化学

【大学の物理化学】ばねで繋がれた2物体の運動と振動準位の励起をわかりやすく解説!

換算質量を使うと何ができるのか説明できますか?この記事では換算質量の有用さを高校の物理を使って説明し、さらに大学化学における共有結合の振動準位を考えていきます!
化学

【大学の物理化学】摂動法によるハミルトニアンの補正項と波動関数、エネルギーの関係について、わかりやすく解説

方程式が厳密に解けないとき、自然科学ではべき級数を用いて、近似的に解くことがよくあります。この記事ではハミルトニアンにつけた補正項が、波動関数とエネルギーにどのような変化をもたらすのかをわかりやすくまとめています。
化学

【大学の物理化学】シュレディンガー方程式が厳密に解けないときの基本的なアプローチ

シュレディンガー方程式を厳密に解くことができる条件は非常に限られています。今回は厳密に解けない場合がどのような場合かということと、そのときにどうするのかということをまとめました。
化学

【大学の有機化学】オキサシクロプロパンの開環反応について、わかりやすく解説!

分子内Williamsonエーテル合成法で作れるオキサシクロプロパンですが、これは反応性がとても高い化学種として知られています。この記事ではその反応性の理由と、開環反応の位置選択性、立体特異性について詳細に解説しています。