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基本的な単位

共通な単位系として,1960年 SI 単位(Le Syteme International d'Unites)が作成された。

このSI単位は,階級として,7つの基本単位と,組立単位,補助単位の3つとこ れらに対する接頭語が定められた。 SI単位は,異なる物理量に同じSI単位が用いられることがあっても,それぞれの 物理量には一つのSI単位が対応するものとした。

つまり,長さという物理量は,m (メートル)を使用し,他の単位を使わないとい う申し合わせを行ったのである。

7つの基本単位は次のようなものである。

  1. 長さ

    1m(メートル) は 1/299 792 458秒の時間に光が真空中を伝わる長さ。

  2. 質量

    1kg(キログラム) は国際キログラム原器の質量。

  3. 時間

    1s(秒) はセシウム133の原子の基底状態の2つの微細順位の遷移に対応する 光放射の9 192 631 770 周期の継続時間

  4. 電流

    1A(アンペア) は真空中に1m隔てた平行な無限に小さい円形断面を有する 無限長の直線導体に $2\times 10^{-7}$N の力を及ぼし合う電流値

  5. 温度

    1K(ケルビン) は水の3重点の熱力学的温度の 1/273.16

  6. 物質量

    1 mol(モル)は,0.0120kgの炭素12に存在する原子の数と等しい数の分子, 原子,イオン,電子,粒子の集合対で構成された物質量

  7. 光度

    1 cd(カンデラ)は,波数 $540\times 10^{12}$Hz の単色放射を放出し, 所定の方向におけるその放射強度が 1/683 W/sr である光源のその方向 の光度

さらに,補助単位として,

  1. 角度

    1 rad (ラジアン)は円周上で半径に等しい長さの弧が作る円周角。一周 を$2\pi$で表す。

  2. 立体角

    1 sr(ステラジアン)は球面をその球の半径を一辺とする正方形と等しい 面積で切り取った時の立体角。全周を$4\pi$で表す。


表 1.2: 組立単位
量記号 単位記号 名称 備考
周波数・波数 $f,\nu$ Hz ヘルツ 1Hz = 1s$^{-1}$
$F$ N ニュートン 1 N = 1 kgm/s$^2$
圧力,応力 $p$ Pa パスカル 1 Pa = 1 N/m$^2$
エネルギー,熱 $W,A$ J ジュール 1 J = 1 Nm
電力,工率,仕事率 $P$ W ワット 1 W = 1 J/s
電気量,電荷 $Q$ C クーロン 1 C = 1 As
電圧,電位,起電力 $U,E$ V ボルト 1 V = 1 A$\Omega$= 1 J/C
静電容量 $C$ F ファラッド 1 F = 1 C/V
電流 $I$ A アンペア 1 A = 1 V/$\Omega$
電気抵抗,インピーダンス $R,Z$ $\Omega$ オーム 1 $\Omega$= 1 V/A
インダクタンス $L$ H ヘンリー 1 H = 1 Wb/A
電気のコンダクタンス $G$ S ジーメンス 1 S = 1 A/V = 1$\Omega^{-1}$
磁束 $\Phi$ Wb ウェーバ 1Wb = 1 Vs
磁束密度 $B$ T テスラ 1 T = 1 Wb/m$^2$
照度 $E,E_v$ lx ルクス 1 lx = 1 lm/m$^2$
放射能 $A $ Bq ベクレル 1 Bq = 1 s$^{-1}$
吸収線量 $D $ Gy グレイ 1 Gy = 1 J/kg
線量当量 $H $ Sv シーベルト 1 Sv = 1 J/kg
電磁波の減衰量,レベル、音圧,振動,加速度 $Lp$ dB デシベル $20\log\left\vert\frac{Lp}{Lp_0}\right\vert$ 無単位


表 1.3: 他の単位
量記号 単位記号 名称 備考
長さ $A $   オングストローム 1=10$^{-10}$m
面積 $\sigma$ b バーン 1 b = 10$^{-28}$ m$^2$
エネルギー,熱 $W$ cal カロリー 1 cal = 4.182 J
    atm 気圧 1 atm = 101.325k Pa
    bar
体積 $V$ gal ガロン 1 gallon = 0.003785 m$^2$
加速度 $\alpha$ Gal ガル 1 Gal = 1.0 cm/s$^2$


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Ken Kishimoto 2014-06-02