リュードベリ定数と原子単位系

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

リュードベリ定数と原子単位系の違い

リュードベリ定数 vs. 原子単位系

リュードベリ定数（リュードベリていすう、Rydberg constant）は、原子の発光および吸収スペクトルを説明する際に用いられる物理定数である。記号は などで表される。名称はスウェーデンの物理学者ヨハネス・リュードベリに因む。 リュードベリ定数の値は である（2014CODATA推奨値CODATA Value）。. 原子単位系（げんしたんいけい、atomic units）は、素粒子物理学や原子物理学、量子化学において、数式の表現を簡潔にするために採用される自然単位系。1927年にダグラス・ハートリーによって提案された。 長さにボーア半径 を、質量に電子の静止質量 を、作用にディラック定数 を、電荷に電気素量 を、エネルギーにハートリー かリュードベリ を用い、これらのうち4つを基本単位として選んでその他の物理量は組立単位とする。したがって、原子単位系では時間は組立単位 で表現される。 原子単位系には、エネルギーの基本単位としてハートリー（ または ）を用いるハートリー原子単位系の他、リュードベリ（ または ）を用いるリュードベリ原子単位系などが存在しこちらもしばしば用いられる。 単位を表す記号として、 の代わりに、すべて の省略形である a.u. で表すことがある。この場合、「1 a.u.（長さ）」のように、括弧書きで物理量を明らかにする必要がある。.

原子

原子（げんし、άτομο、atom）という言葉には以下の3つの異なった意味がある。.

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微細構造定数

微細構造定数（びさいこうぞうていすう、）は、電磁相互作用の強さを表す物理定数であり、結合定数と呼ばれる定数の一つである。電磁相互作用は4つある素粒子の基本相互作用のうちの1つであり、量子電磁力学をはじめとする素粒子物理学において重要な定数である。1916年にアルノルト・ゾンマーフェルトにより導入されたNIST "Current advances: The fine-structure constant and quantum Hall effect"。記号は で表される。無次元量で、単位はない。 微細構造定数の値は である（2014CODATA推奨値CODATA Value）。微細構造定数の逆数（測定値）もよく目にする量で、その値は であるCODATA Value。.

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ハートリー

ハートリーエネルギー（）は、原子や電子のスケールを扱う分野（量子論、原子物理学、量子化学など）で用いられる原子単位系において、エネルギーの単位となる物理定数である。 名称は英国の数理物理学者ダグラス・ハートリーに由来する。 記号は一般に で表される。 ハートリーエネルギーの値は である（2014 CODATA推奨値CODATA Value）。 ハートリーエネルギーは、ボーア半径 に等しい距離にある、電気素量 に等しい電気量をもつ2つの粒子の静電エネルギーで定義され、国際量体系（ISQ）においては と表される。 ここで、 はプランク定数（ディラック定数）、 は真空中の光速度、 は微細構造定数である。 ガウス単位系は異なる量体系に基づいているので と表される。 ハートリー原子単位系においては と表される。.

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ボーアの原子模型

ボーアの原子模型（ボーアのげんしもけい、Bohr's model）とは、ラザフォードの原子模型長岡半太郎の原子模型を発展させたものであるといわれる。のもつ物理学的矛盾を解消するために考案された原子模型である。この模型は、水素原子に関する実験結果を見事に説明し、量子力学の先駆け（前期量子論）となった。.

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アメリカ国立標準技術研究所

アメリカ国立標準技術研究所（アメリカこくりつひょうじゅんぎじゅつけんきゅうじょ、National Institute of Standards and Technology, NIST）は、アメリカ合衆国の国立の計量標準研究所であり、アメリカ合衆国商務省配下の技術部門であり非監督（non-regulatory ）機関である。1901年から1988年までは国立標準局 (National Bureau of Standards, NBS) と称していた。その公式任務は次の通り。 2007会計年度（2006年10月1日-2007年9月30日）の予算は約8億4330万ドルだった。2009年の予算は9億9200万ドルだが、アメリカ復興・再投資法の一部として6億1000万ドルを別に受け取っている。2013年現在、NISTには約3000人の科学者、工学者、技術者がいる（他にサポートスタッフと運営部門）。また、国内企業や海外から約2700人の科学者、工学者を受け入れている。さらに国内約400ヶ所の提携機関で1300人の製造技術の専門家やスタッフが関わっている。NISTの出版している Handbook 44 は「計測機器についての仕様、許容誤差、他の技術的要件」を提供している。.

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光速

光速（こうそく、speed of light）、あるいは光速度（こうそくど）とは、光が伝播する速さのことであるニュートン (2011-12)、pp. 24–25.。真空中における光速の値は （≒30万キロメートル毎秒）と定義されている。つまり、太陽から地球まで約8分20秒（8分19秒とする場合もある）、月から地球は、2秒もかからない。俗に「1秒間に地球を7回半回ることができる速さ」とも表現される。 光速は宇宙における最大速度であり、物理学において時間と空間の基準となる特別な意味を持つ値でもある。 現代の国際単位系では長さの単位メートルは光速と秒により定義されている。光速度は電磁波の伝播速度でもあり、マクスウェルの方程式で媒質を真空にすると光速が一定となるということが相対性理論の根本原理になっている。 重力作用も光速で伝播することが相対性理論で予言され、2002年に観測により確認された。.

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質量

質量（しつりょう、massa、μᾶζα、Masse、mass）とは、物体の動かしにくさの度合いを表す量のこと。.

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電気定数

電気定数（electric constant）とは、電気的な場を関係付ける構成方程式の係数として表れる物理定数である。 電気定数は真空の誘電率（, ）とも呼ばれるが、誘電率は磁場に対する誘電体の応答を表す物性量であり、真空は誘電体ではないため電気定数は誘電率ではない。誘電体の物性は、電気定数に対する誘電率の比である比誘電率が表現する。 記号は が用いられる。 電磁気量の体系には歴史的に幾つかの流儀があり、量体系の選択によっては表れない定数である。 国際量体系（ISQ）において、電気定数は磁気定数 、光速度 、及び真空における電磁波の特性インピーダンス との間に の関係がある。ガウス単位系などが基づく、電気的な量と磁気的な量の次元が一致するように対称化された量体系では で関係付けられる。 国際単位系（SI）における値は である（2014CODATA推奨値CODATA Value）。光速度と真空の透磁率は（2017年時点の）SIにおいて定義値であり、これらと関係付けられる真空の誘電率もまた定義値となり、不確かさはない2018年の採択へ向けて策定が進められている新しいSIの定義では、電気素量を固定してアンペアの定義とするため、真空の透磁率・真空の誘電率には不確かさが生じることとなる。。.

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電気素量

電気素量 （でんきそりょう、elementary charge）は、電気量の単位となる物理定数である。陽子あるいは陽電子1個の電荷に等しく、電子の電荷の符号を変えた量に等しい。素電荷（そでんか）、電荷素量とも呼ばれる。一般に記号 で表される。 原子核物理学や化学では粒子の電荷を表すために用いられる。現在ではクォークの発見により、素電荷の1/3を単位とする粒子も存在するが、クォークの閉じ込めにより単独で取り出すことはできず、素電荷が電気量の最小単位である。 素粒子物理学では、電磁相互作用のゲージ結合定数であり、相互作用の大きさを表す指標である。 SIにおける電気素量の値は である2014年CODATA推奨値。SIとは異なる構成のガウス単位系（単位: esu）での値は であるParticle Data Group。.

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