物理定数と単位の換算 2018
三好 明
三好 明
ここでは Eite Tiesinga, Peter J. Mohr, David B. Newell, and Barry N. Taylor (2019), "The 2018 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants" (Web Version 8.0). Database developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. Available at http://physics.nist.gov/constants, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899. に基づく物理定数の要約を示す。 詳細は Fundamental Physical Constants from NIST を参照されたい。
2019年5月20日に施行された SI 基本単位の再定義により 単位と物理定数の定義構造は大きく変更された. 従来の真空中の光速に加えて, プランク定数, 電気素量, ボルツマン定数, アボガドロ定数 は定義された値になった. アボガドロ定数が物質量の単位「mol」を定義する定数となったため, 炭素 12 のモル質量はもはや「正確に 12 g」ではなく, 測定値 (~11.999 999 9958 g) となる.
π | 3.14159265358979323846 |
Symbol | Value | Unit | Rel. std. uncert. |
Quantity | ||
c | 299 792 458 (= 2.997 924 58×108) | m s−1 | exact | speed of light in vacuum | 真空中の光速 | |
G | 6.674 30(15)×10−11 | m3 kg−1 s−2 | 2.2×10−5 | Newtonian constant of gravitation | ニュートンの重力定数 | |
h | 6.626 070 15×10−34 | J Hz−1 | exact | Planck constant | プランク定数 | |
e | 1.602 176 634×10−19 | C | exact | elementary charge | 電気素量 | |
μ0 | 1.256 637 062 12×10−6 | N A−2 | 1.5×10−10 | vacuum magnetic permeability | 真空透磁率 | 4παħ / e2c |
ε0 | 8.854 187 8128(13)×10−12 | F m−1 | 1.5×10−10 | vacuum electric permittivity | 真空誘電率 | 1 / μ0c2 |
me | 9.109 383 7015(28)×10−31 | kg | 3.0×10−10 | electron mass | 電子質量 | |
α | 7.297 352 5693(11)×10−3 | – | 1.5×10−10 | fine-structure constant | 微細構造定数 | e2 / 4πε0ħc |
cR∞ | 3.289 841 960 2508(64)×1015 | Hz | 1.9×10−12 | Rydberg frequency | リュードベリ周波数 | α2mec2 / 2h = Eh / 2h |
R∞ | 10 973 731.568 160(21) (= 1.097 373 156 8160×107) |
m−1 | 1.9×10−12 | Rydberg constant | リュードベリ定数 | α2mec / 2h |
k | 1.380 649×10−23 | J K−1 | exact | Boltzmann constant | ボルツマン定数 | |
NA | 6.022 140 76×1023 | mol−1 | exact | Avogadro constant | アボガドロ定数 | |
mu | 1.660 539 066 60(50)×10−27 | kg | 3.0×10−10 | atomic mass constant | 原子質量定数 | |
Mu | 0.999 999 999 65(30)×10−3 | kg mol−1 | 3.0×10−10 | molar mass constant | モル質量定数 | |
M(12C) | 11.999 999 9958(36)×10−3 | kg mol−1 | 3.0×10−10 | molar mass of carbon-12 | 炭素 12 のモル質量 |
Symbol | Value | Unit | Rel. std. uncert. |
Quantity | ||
ħ | ~ 1.054 571 818×10−34 | J s | exact | h / 2π | ||
R | ~ 8.314 462 618 | J K−1 mol−1 | exact | molar gas constant | モル気体定数 | NA k |
F | ~ 96 485.332 12 (= 9.648 533 212×104) | C mol−1 | exact | Faraday constant | ファラデー定数 | NA e |
μB | 9.274 010 0784(28)×10−24 | J T−1 | 3.0×10−10 | Bohr magneton | ボーア磁子 | eħ / 2me |
a0 | 5.291 772 109 02(80)×10−11 | m | 1.5×10−10 | Bohr radius | ボーア半径 | α / 4πR∞ |
Eh | 4.359 744 722 2071(85)×10−18 | J | 1.9×10−12 | Hartree energy | ハートリーエネルギー | 2hcR∞ |
Derived Quatity | Symbol | Expression in terms of other SI units |
Expression in terms of SI base units |
electric charge | C | A s | |
electric potential | V | J C−1 | m2 kg s−3 A−1 |
electric capacitance | F | C V−1 | m−2 kg−1 s4 A2 |
Celsius temperature | °C | θ / °C + 273.15 ≡ T / K |
Quantity | |
standard acceleration of gravity | 9.806 65 m s−2 |
pressure | 1 bar ≡ 105 Pa |
1 atm ≡ 101 325 Pa | |
1 Torr ≡ 1 / 760 atm ~ 133.322 3684 Pa | |
energy | 1 cal ≡ 4.184 J |
cross section | 1 b (barn) ≡ 1 × 10−28 m2 |