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2023.03.20

模擬授業

機能創造理工学科では高校への模擬授業を行っています。今回は 2022 年 9 月にオンラインで行われた上智福岡への出張授業の事を掲載します。

出張授業@上智福岡(2022/09/20) 「ダイヤモンド・ルビー・量子力学 ~さて何ができる?~」

上智大学 理工学部 機能創造理工学科 准教授 黒江 晴彦

(左)ダイヤモンドに開けた 500 マイクロメートルの穴の中に結晶とルビー粉末を入れました。(右)ルビーに数万気圧の圧力をかけると色がより深い赤色に変わる事が蛍光測定で分かります。

ダイヤモンド・アンビル・セル(DAC)という装置があります。穴の開いた金属板を,二つのダイヤモンドで挟み込んで締め上げる事で,穴の中に数万気圧もの圧力を発生させられます。穴の中にルビーを入れておくと,その色の変化で圧力を測る事ができます。どうしてそんなことが出来るのでしょうか?実はこの現象は固体の中の量子力学で説明する事ができます。講演では物質の中で起こっている出来事が炎色反応と関係している事や,この現象が幅広い温度範囲で使える事を,具体的な例を挙げて説明しました。