音色の違いは、音波の振動数の含まれ方の違い。 ～物理基礎 200515金曜 高校講座テレビ
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金1：化学基礎
第27回 水素イオン濃度とpH
水溶液には、強い酸性・弱い酸性、中性、弱い塩基性・強い塩基性など、さまざまな溶液があります。今回は、水溶液がどの程度の酸性・塩基性の強さなのかを表す方法について学習をしましょう。
- 「美」について研究しているローザ。
- 純水は、水分子のごく一部が電離して水素イオンH+と水酸化物イオンOH−が生
じている。それぞれのモル濃度を、水素イオン濃度[H+]、水酸化物イオン濃度
[OH-]という。 - 25°Cの純水では、[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L。
- 中性の水溶液では、[H+]=[OH-]。
- [H+]が増えると[OH-]が減り、[H+]が減ると[OH-]が増える。
- 「温度が一定ならば、水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の積は一定の値にな
る」という関係。 - 水素イオン濃度の指数の数字からマイナスの符号を外した値がpH。
[H+]=10-n mol/Lのとき pH=n
酸性:pH<7、中性:pH=7、塩基性:pH>7 - 100％の純度の水＝純水は、電気を通さないが、純水はごくわずかながら電気伝導性を示す。
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3問正解。
金2：物理基礎
第27回 第２編 さまざまな物理現象とエネルギー 音のちがいを決めるもの ～音波～
ピアノの鍵盤をポーンと叩くと，誰が弾いても同じ音が出る。いやいや，素人の弾く音と玄人の弾く音は全然ちがう！という意見もあるだろう。さて，一体何が違うのだろうか。ひとえに同じ「音」と言っても，音量，音程，味わいなどが違うだろう。ところで，音声認識技術というものがある。喋った言葉をパソコンなどが認識してくれるものだ。なぜ「あ」という音と「い」という音を識別できるのだろう。音はただの空気振動に他ならないのに，その振動のわずかな変化を聞き分けることができる。音を特徴づける要素は一体何なのだろうか。
- 音声認識についてわかるかもしれない回。
- 音は空気などを媒質とした疎密波(縦波)。振動が伝播していくことで伝わって行く。
- 音の三要素：音の大きさ、音の高さ、音色
- 音の大きさの違いをオシロスコープを使って調べる。オシロスコープを使うと音の様子を見ることができる。マイクで音を電気信号に変え、その電気信号をオシロスコープで表示する。すると波の形が見えてくる。
- 太鼓の前に置いたマイクロフォンで太鼓の音を拾うと、太鼓を強くたたいて出した大きな音の方が、弱くたたいたときに比べて振幅が大きくなる。
- 音が大きいほど振幅が大きい
- 音の高さが違う2つの音叉を使い、オシロスコープの波形で比べてみる。
- 同時に2つの音叉を鳴らすと、低い音は波が少なく、高い音は波が多く表れる。
- 音が高い方が一定時間に振動する数、つまり振動数が多い
- バイオリン、ギター、ピアノの音色の違いを、オシロスコープで見てみると・・・同じラの音でも、まったく違う波形があらわれた。
- 音色が違うと、波形が違う
- ・振幅が大きいほど大きな音に 振幅が小さいほど小さな音に聞こえる
・振動数が大きいほど高い音に 振動数が小さいほど低い音に聞こえる
・波形が違うと音色が違って聞こえ 波形は色々な振動数の含まれ方で決まる - 同じ音に聞こえても、波形が違うということがある
- ⇒振動数の含まれ方の違い
- 音声認識‥‥音にどんな振動数がどのように含まれているのか、また他にもそれがどう時間変化していくのかなど、いろいろ複雑なことを分析して言葉を認識している。
- ステレオ放送も、2つの耳に入る音の時間差などをうまく使い、奥行きなどを表現している。
- わずかな時間差を耳(聴覚)で聞き分けている。
- 音の速さ V＝331.5＋0.6t
- t は温度℃。音の速さは空気中の温度で変わる。空気中の音の速さは、温度が高いほど速くなる
- ↑この関係式は空気中を伝わる音の速さを表す式であり、水中や固体中を伝わる波の速さは別の関係式となることに注意！
- うなり。鐘の音など。振動数のわずかに異なる2つの音を同時に鳴らすと生じる現象のこと。
- 1秒あたりのうなりの回数は、2つの音源の振動数の差である
- 1秒あたりのうなりの回数をf とすると、fA〔Hz〕とffB〔Hz〕の差が小さいとき・・・
- ⇒⇒f ＝｜f A－f B｜ という式が成り立つ。
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3問正解。
金2：世界史（新作）
第5回 古代インド
２千数百年前にインドで誕生した仏教は、その後、世界の三大宗教の一つとなるほど広まり、日本人の信仰にも大きな影響を与えてきた。今回は、仏教がどのような社会背景のもとで生まれ、どのような人々に支持されたのか、それがどのようにアジア地域に広まっていったのかを追い、またその後インドでは仏教がどのような運命をたどったのかを見ていく。
- 新作講座は、旧作講座よりも、見ていて飽きる。旧作のほうに慣れすぎてたせいもあるのかしら。
- 紀元前2500年ごろ、インド北西部のインダス川流域に古代文明が興った。インダス文明。
- その後、いくつもの国が興亡を繰り返し、古代インド社会を形成してく。
- ガウタマ・シッダールタ（前6世紀〜前5世紀）：仏教を始める。ヒマラヤの下の方の部族・シャカ族の王子として生まれた(←お釈迦様)が、国や家族、子どもを捨てて出家し、修行の道を選んだ。
- ヴァルナ：古代インドにおける身分についての観念。身分・階級は厳密に分けられていた。のちのカースト制度につながっていく。
- 最上位 バラモン。複雑で厳密な祭式を執り行う司祭者。
王侯・武士。
農牧民や商人などの平民。
征服された人々からなる隷属民
最下位 不可触民 - ヴァルナを生み出したのは、アーリヤ人。もともとは中央アジアで牧畜生活を営んでいたが、南下してインダス川流域を支配。さらに、東に進んでガンジス川流域で農耕を行うようなった。その過程で、農業生産に携わらない司祭者や武士などの身分が生まれていった
- 輪廻の思想。インドの人々の間に強く広まる。人は、生まれてから、病の苦しみ、老いの苦しみを経て、死に至る。死後は、すぐにまたどこかで何かに生まれ変わり、同じ苦しみを味わう。過去から未来永劫まで、際限なく繰り返していかなければならないという輪廻から逃れることを解脱という。
- 解脱・・・出家して修行をし、悟りを開くことが必要だと考えられていた。
- ジャイナ教という同時代の非常に有力な宗教があった。とても厳しい修行。
- シッダールタも非常に長い間苦しい修行を積んだが悟りを得ることはできなかった。→瞑想。ブダガヤの菩提樹の下で、ついに悟りへ。以後、悟りを開いた人・ブッダ(”目覚めた人”という意味)と呼ばれた。
- 八正道。
- ブッダの追随者が増加。ブッダの教えに従うことで、自分たちも悟りに至ることができるようになると信た。教団が大きくなる。
- ブッダの死後、教団が分裂。ブッダが批判していたバラモンたちが仏教に対する攻撃を深める。仏教の危機。
- →→アショーカ王の登場。ガンジス川の流域にマウリヤ朝という古代インド最大の帝国が誕生。その第3代の王。紀元前3世紀に即位。
- アショーカ王のもと、支配域はほぼインド全体にまで広がっていき、インド初の統一王朝となった。支配を広げる過程で、近隣諸国で殺戮を重ね、数十万の犠牲者を出したと伝えられている。
- →→アショーカ王は、自らの行いを深く後悔し、仏教に救いを求めるようになった。仏教を保護し、その教え・ダルマ（真理・法）に従った政治を行う。
- 仏教の経典の編纂。あちこちに散らばっていた仏教経典を集めた。
- スリランカに息子を派遣し、そこに仏教を布教させた。→海上交易のルートに沿って東南アジアにも仏教は広まっていくことになった。
- 上座部仏教：東南アジアで信仰されている仏教は、自ら出家して修行して、自分自身の解脱を目指すもの。
- 大乗仏教：日本に伝わったもの。出家して修行する人だけが救われるのではなく、大乗(大きな乗り物)に一般の在家の信者も乗せられて救われると考える。陸を通じて、中央アジア、東アジア、日本へと伝わった。
- マウリヤ朝は、アショーカ王の死後、急速に衰退。
- 紀元1世紀頃、クシャーナ朝がインダス川流域を支配。仏教は、クシャーナ朝でも保護された。
- クシャーナ朝の時代に、初めてブッダの像、仏像がつくられた。顔立ちや衣のひだの表現などに、ギリシア文化とエジプト・オリエントの文化が融合したヘレニズム文化の影響がある。
- 仏像は、大乗仏教の発達とともに盛んになっていき、弥勒菩薩や阿弥陀如来など、さまざまな仏の像が生まれた。
- それまでの仏教では、仏塔や菩提樹、そしてブッダの足を象徴する仏足石などが信仰の対象。ブッダ像をつくるのは畏れ多いと考えられていたため。
- 仏教は、アジア各地に広まる一方で、インドでは5世紀ごろから衰退しはじめた。
- 仏教の支持基盤であった都市の商人が、商工業の不振により、仏教僧の活動を支えられなくなった。
- 仏教の隆盛で自己改革を迫られることになったバラモン教も、それまでの祭祀至上主義から、民衆の土俗的な世界観(ヒンドゥー)を取り入れ、巻き返しを図った。
- バラモン達は、民衆の信仰により近いヒンドゥー教の担い手となり、支持を集めた。王権と結びつくことで仏教への攻撃を強め、仏教は影響力を失っていった。
- 10世紀ごろ、イスラム勢力の侵入。多くの仏像や寺院が破壊され、インドでは仏教が消滅した。
- 北インドは、東と西でかなり特徴が異なる。
- 西側のインダス川流域を中心とした地域・・・非常に乾燥した地域、砂漠。稲作に向かない。小麦中心の農業。ナンのような小麦を発酵させたパンへ。
- 東側・・・稲作中心の地域。カレーもライスで食べることが多い。
- 南インドにも独自の特徴がある。
3問正解。
金3：地学基礎
第27回 第４編 私たちの空と海・地球のこれから 地球の大気
地球の大気は，ほかの惑星とは違い，地球の歴史の中で変化してきました。地球の大気には独特な組成があり，複雑な構造があります。この地球の大気を正しく知ることが気象の学習の入り口です。地球の大気は人の目には透明に見えますが，昼間は太陽の光によって青く輝き，雲が発生し，オーロラや流星などの発光現象が見られます。大気の観測や観察の結果を用いて，大気の構造を正しく理解しましょう 。
- 大気の厚さは約100km。地球の半径の60分の1。
- 地球の大気の組成。水蒸気を除くと、窒素が78％で酸素は21％、他にはアルゴンが0.9％、二酸化炭素は0.04％。
- 地球に近い金星や火星の大気は、ほとんどが二酸化炭素。
- 高度約80kmまではこれらの気体はよく混合されていて、この割合は一定である。
- 初期の地球の大気は二酸化炭素や水蒸気が多かった。その後、原始海洋に二酸化炭素が溶け込み、窒素が一番多くなった。
- さらに生物の光合成によって酸素がつくられ、大気中に増えていった。
- 大気圧。気圧。その場所より上にある空気の重さで決まる。
- 海抜0mでの標準的な気圧の値は1気圧でおよそ1013hPa(ヘクトパスカル)。
- 気圧は地上の物体にあらゆる方向からはたらく。
- 1気圧＝1平方cmに1kgの重さがかかっているのと同じぐらいの圧力。大気圧は、外側からだけでなく、内側からも外に向かってかかっている。体の内側からも大気圧と同じ力が働いているため、大気圧を感じない。
- 高度が上がるにつれて上にある空気の重さが減少するため、気圧は下がる。
- 気圧が下がると空気が膨張する。高度が上がると気圧が下がり、空気が膨張して気温が下がる。
- 地球の大気は対流圏、成層圏、中間圏、熱圏という4つにわけられる。
- 大気の温度・気温は、対流圏の中では高度とともに低下する。
- 対流圏：地上から高度10〜12km周辺まで。
- 太陽によって暖まった地上の平均気温は約15°Cだが、対流圏の最も上(圏界面、高度8～15km)では、−55°C程度まで下がる。この対流圏の中で雲や降水などの気象現象が見られる。
- 高度が12kmより高くなると、気温の低下は一旦止まり、高度20kmぐらいから徐々に上昇していく。
- 成層圏：対流圏の上の、高度50km程度まで。高度とともに気温が上がる。成層圏にはオゾン層があり、オゾンが太陽からの紫外線を吸収して大気を暖めるため。
- 高度が上がるほど紫外線が強くり、オゾンの密度が低くなる。しかし、密度が低いと少しのエネルギーでも温度が上がるため、オゾン層がなくなった高度30kmより上でも、気温は上がっていく。
- 中間圏：成層圏の上の、高度高度50kmから80km付近まで。大気の密度はかなり小さく、酸素がとても少なくなる。オゾンもわずかしかないため、高度が上がるにつれて気温は下がっていく。対流圏と同様に高度とともに気温が下がっていく。
- 高度80kmで気温の低下が止まり、その後再び上昇。
- 熱圏：中間圏の上。オーロラや流星が発光する。熱圏は太陽からのX線などを吸収するため大気の中で最も気温が高い。分子などが激しく運動することで熱を発生している。
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3問正解。
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