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SI単位系について
附録 ＳＩ単位系の解説 ＳＩとはフランス語でＳysteme International d’unite の頭文字をとった国際単位 系のことである。度量衡の標準単位系で、旧［ＭＫＳ］単位系をもとに、次のような単 位を基本として組み立てた単位系のことをいう。１９６０年に国際度衡量総会で採択さ れた。 ＳＩ 量の種類 単 位 記 号 単位記号［定義］ 長さ ｍ 質量 ｋｇ 時間 ｓ 振動数 Ｈｚ 力 Ｎ 圧力，応力 Ｐａ 物質の量 ｍｏｌ エネルギー Ｊ ［Ｎ・ｍ＝ｋｇ・ｍ２・ｓ−２］ 仕事率 Ｗ ［Ｊ／ｓ＝Ｖ・Ａ］ 温度 Ｋ セルシウス度 °Ｃ 平面角 ｒａｄ 立体角 ｓｒ 電流 Ａ 電荷 Ｃ ［Ａ・ｓ］ 電位差 Ｖ ［Ｊ／（Ａ・ｓ）］ 電気抵抗 Ω ［Ｖ／Ａ］ コンダクタンス Ｓ ［Ａ／Ｖ］ 電気容量 ［Ｃ／Ｖ］ Ｆ ［ｓ−１］ ［ｋｇ・ｍ／ｓ２］ ［Ｎ／ｍ２＝ｋｇ・ｍ−１・ｓ−２］ ［ｔ／°Ｃ＝Ｔ／Ｋ− ２７３．１５］ 磁束 Ｗｂ 磁束密度 Ｔ インダクタンス Ｈ ［Ｖ・ｓ］ ［Ｗｂ／ｍ２］ ［Ｗｂ／Ａ］ 光度 ｃｄ 光束 ｌｍ ［ｃｄ・ｓｒ］ 照度 ｌｘ ［ｃｄ・ｓｒ／ｍ２］ 放射能 Ｂｑ ［ｓ−１］ 吸収線量 Ｇｙ ［Ｊ／ｋｇ］ 線量当量 Ｓｖ ［Ｊ／ｋｇ］ 各々の定義は以下の通りである。 秒：元々は１日の長さの８６４００（２４×６０×６０）分の１として定義されたもの であるが、現在は「セシウム１３３原子の基底状態の二つの超微細準位（Ｆ＝４／Ｍ＝ ０，Ｆ＝３／Ｍ＝０）の間の遷移に対応する放射の９１９２６３１７７０周期の継続時 間」と定められている。なお時刻はその場所場所で別々に流れているものなので、太陽 表面における１秒と地球表面における１秒は違う長さである。 メートル：元々はフランス革命の時に地球の赤道の長さの４万分の１として定義された ものであるが、現在は「光が真空中で２９９７９２４５８分の１秒の間に進む距離」と 定義されている。この定義になる前は「メートル原器の長さ」という時代もあった。メ ートル原器は温度による伸縮の少ない白金とイリジウムの合金で作られ１７９９年に 完成。そのコピーの「準原器」が各国に配布されていた。その後１９６０年に「クリプ トン８６原子のスペクトル線２Ｐ１０−５ｄ５の真空中における波長の１６５０７６ ３．７３倍」とされたが、１９８３年に現在の定義に改訂された。 キログラム：元々は１立方センチの水の質量を１グラムとして、その１０００倍とされ たものであるが、現在は「キログラム原器」の質量とされている。キログラム原器もメ ートル原器と同様の白金とイリジウムの合金で、各国に準原器が配布されている。なお ［重さ］は重力の作用の大きさを言うもので［質量］とは異なる概念である。念のため。 例えば月に行けば物の重さは６分の１になるが、質量は当然変わらない。 アンペア：真空中に１メートルの間隔で平行に置かれた無限に小さい円形断面を持つ無 限に長い２本の直線状導体のそれぞれを流れ、これらの導体の長さ１メートルごとに０． ００００００２ニュートンの力を及ぼし合う一定の電流の大きさ。なおニュートンは力 の単位で ｋｇ・ｍ／ｓ２（キログラムメートル毎秒毎秒）のことである。 ケルビン：水の三重点の熱力学温度の２７３．１６分の１。 モル：０．０１２キログラムの炭素１２に含まれる原子と等しい数（アボガトロ数）の 構成要素を含む系の物質量。なおアボガドロ数の実際の数値は約６．０２２１３６７× １０２３。 ラジアン：円の周上でその半径の長さに等しい弧を切り取る２本の半径の間に含まれる 平面角の大きさ。円の一周 ＝ ２π ｒａｄ ＝ ３６０度 ＝ ４００グラジアン （ｇｒａｄ）。ｒａｄと度の換算には５７．２９５７７９５１３０８２３２を乗除すれ ば良い。 ステラジアン：球の中心を頂点とし、その球の半径を１辺とする正方形に等しい面積を 球の表面上で切り取る立体角。球の表面積は ４πｒ２ であるから、全球面は ４π ｓｒになる。 カンデラ：周波数５４０×１０１２ヘルツの単色放射を放出し所定の方向の放射強度が６ ８３分の１ワット／ステラジアンである光源の、その方向における光度。なおワットは 仕事率の単位で ｍ２・ｋｇ／ｓ３ である。 １０の整数倍を表す接頭語 倍 数 接 頭 １０−１８ ａｔｔｏ 語 アト １０−１５ ｆｅｍｔｏ 記 号 ａ フェムト ｆ １０−１２ ｐｉｃｏ ピコ ｐ １０−９ ｎａｎｏ ナノ ｎ １０−６ ｍｉｃｒｏ マイクロ μ １０−３ ｍｉｌｌｉ ミリ ｍ １０−２ ｃｅｎｔｉ センチ ｃ １０−１ ｄｅｃｉ デシ ｄ １０ ｄｅｃａ デカ ｄａ １０２ ｈｅｃｔｏ １０３ ｋｉｌｏ キロ ｋ １０６ ｍｅｇａ メガ Ｍ １０９ ｇｉｇａ ギガ Ｇ １０１２ ｔｅｒａ テラ Ｔ １０１５ ｐｅｔａ ペタ Ｐ エクサ Ｅ １０１８ ｅｘａ 接頭語は１つしか使用できない。例 ヘクト ｈ ｍｇ／ｃｍ２→１０ ｇ／ｍ２；ｍμＦ→ｎＦ 正の指数をもつ単位と負の指数をもつ単位とから成る組立単位の場合には，接頭語は正 の指数をもつ単位に付けることが望ましい。例 ０．１ｋＡ／ｍ２ Ｎ／ｍｍ２→ＭＮ／ｍ２，Ａ／ｄｍ２→ 接頭語を付した単位を用いて表しても，数値がかなり大きく（あるいは小さく）なる場 合には，適当な接頭語に換えるか，あるいは接頭語を使用しない方がよい。例 １０−９ ｃｍ２／ｓ→１０−１３ ｍ２／ｓ，１０７／ｃｍ２→１０１１／ｍ２ 接頭語の付いた単位は ２ ＝（１０−３ １グループと考え，べき指数はグループ全体に及ぶ。例 ｍ）２＝１０−６ ｍ２， μｓ−１＝（１０−６ ｓ）−１＝１０６ 長さの単位（ｍｅｔｒｅ）と１０−３ は Ｎｍ ｓ−１ を表す接頭語（ｍｉｌｌｉ）とは同じ記号で示さ れるので，両者を混同しないように注意する必要がある。例 Ｎ ｍｍ ｍＮ と ｍ・Ｎ（ｍ・ と書けば混同されることは無い） 質量の基本単位はｋｇであるが，これに接頭語を付ける場合にはｋを接頭語と同等に取 扱う。例 ＳＩ １０３ ｋｇ＝Ｍｇ； １０−３ ｋｇ＝ｇ，１０−６ ｋｇ＝ｍｇ 単位で表した物理定数の例（１９８６年 ＣＯＤＡＴＡ ２．９９７９２４５８×１０８ 調整値） 光速（真空中） ｃ 真空の透磁率（定義） μ０ ４π×１０−７ 真空の誘電率 ε０ ８．８５４１８７８×１０−１２ Ｆ／ｍ 電子の電荷 ｅ １．６０２１７７３×１０−１９ Ｃ プランク定数 ｈ ６．６２６０７５×１０−３４ 電子の静止質量 ｍ ９．１０９３×１０−３１ ｋｇ アボガドロ定数 ＮＡ ６．０２２１３７×１０２３ ｍｏｌ−１ ファラデー定数 Ｆ ボーア磁子 μＢ ９．２７４０１５×１０−２４ 気体定数 Ｒ モル体積（理想気体） Ｖ０ ０．０２２４１４１ ｍ３／ｍｏｌ ボルツマン定数 ｋ 重力の加速度（標 準） ｇ Ｈ／ｍ ９．６４８５３１×１０４ ８．３１４５１ Ｊ・ｓ Ｃ／ｍｏｌ Ｊ／Ｔ Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ） １．３８０６６×１０−２３ ９．８０６６５ ｍ／ｓ ｍ／ｓ２ Ｊ／Ｋ 水の三重点（定 Ｔｔｒ ２７３．１６０ Ｋ（＝０．０１０°Ｃ） 義） 図，表中における数量の表し方 量を示す記号（イタリック）を単位（ローマン）で割り，図（目盛），表中には数値だ けを示すのが望ましい。 例 表 示 例 数 値 Ｔ／Ｋ σ／ＭＰａ Ｃ／１０−２％ ｌｏｇ（Ｐ／Ｐａ） ９８７ ２３０ １１．２ ２．４８ （Ｃ＝０．１１ （Ｐ＝１０２．４８ ２％） Ｐａ） （実際の （Ｔ＝９８７ 値） Ｋ） （σ＝２３０ Ｍ Ｐａ） ＫＩＣ／１０２ ＭＰａ・ｍ１／２ Ｑ／ｋＪ・ｍｏｌ−１ Ｔ−１／１０−４ Ｋ−１ ５．６１ １７５ ９．３４ （ＫＩＣ＝５６１ ＭＰａ・ｍ１／ ２ ） （Ｑ＝１７５ ｌ） ｋＪ／ｍｏ （１／Ｔ＝９．３４× １０−４ Ｋ−１）