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35 関係: 原子、原子物理学、原子核、古典物理学、微細構造 (原子物理学)、微細構造定数、ランデの間隔則、ヴォルフガング・パウリ、ニールス・ボーア、分子、アルバート・マイケルソン、エネルギー準位、オーダー (物理学)、カール・セーガン、スペクトル、スピン角運動量、セカンド、光速、磁気モーメント、角運動量、質量、軌道角運動量、量子力学、量子ビット、量子数、電子、電荷、S軌道、核磁気モーメント、水素、1881年、1920年代、1924年、1935年、21cm線。
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。.
原子物理学
原子物理学（げんしぶつりがく、 小野周・一松信・竹内啓監訳、『英和物理・数学用語辞典』、森北出版、1989年、項目「atomic physics」より。ISBN 4-627-15070-9）は、原子を対象とする物理学である 服部武志、『旺文社物理事典』、旺文社、2010年、項目「原子物理学」より。ISBN 978-4-01-075144-2 C7342。.
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原子核
原子核（げんしかく、atomic nucleus）は、単に核（かく、nucleus）ともいい、電子と共に原子を構成している。原子の中心に位置する核子の塊であり、正の電荷を帯びている。核子は、基本的には陽子と中性子から成っているが、通常の水素原子（軽水素）のみ、陽子1個だけである。陽子と中性子の個数、すなわち質量数によって原子核の種類（核種）が決まる。 原子核の質量を半経験的に説明する、ヴァイツゼッカー＝ベーテの質量公式（原子核質量公式、他により改良された公式が存在する）がある。.
古典物理学
古典物理学（こてんぶつりがく、Physics in the Classical Limit）とは、量子力学を含まない物理学。その多くは量子力学が発達する前の原理に基づいて体系だてられたものだが、量子力学と同時またはそれ以降に構築された特殊相対性理論、一般相対性理論も含まれる。現代物理学の対義語では必ずしもないので注意を要する。.
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微細構造 (原子物理学)
微細構造（びさいこうぞう、英：fine structure）とは、原子物理学においては、原子のスペクトル線に現れる微細な分裂（英：splitting）を指す。一般にスピン軌道相互作用によって説明され、原子のエネルギー準位に対する一次の相対論的補正を考えることで自然に導入される。 線スペクトルの全体構造（英：gross structure）は、スピンのない非相対論的な電子を考えることで予言される。水素様原子では、全体構造のエネルギー準位は主量子数 n にのみ依存する。しかしスピンの効果や相対論的効果を考慮したより正確な物理模型では、エネルギー準位の縮退が解け、スペクトル線が分裂する。 微細構造分裂の、全体構造分裂に対する相対的な大きさは \left(Z\alpha\right)^ （Zは原子番号）のオーダーであり、ここで現れる定数 \alpha は微細構造定数と呼ばれる。 微細構造は3つの補正項へとわけることができ、それぞれ運動エネルギー補正項、スピン軌道相互作用項（SO項）、ダーウィン項と呼ばれる。このとき全ハミルトニアンは以下のように与えられる。.
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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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ランデの間隔則
原子物理学においてランデの間隔則（ランデのかんかくそく）とは、スピン軌道相互作用が小さい場合（つまりLS結合が成り立つ場合）、「全角運動量量子数Jの成分とJ-1の成分の間のエネルギー間隔は、Jに比例する」という規則のことを指す。.
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ヴォルフガング・パウリ
ヴォルフガング・エルンスト・パウリ（Wolfgang Ernst Pauli, 1900年4月25日 - 1958年12月15日）はオーストリア生まれのスイスの物理学者。スピンの理論や、現代化学の基礎となっているパウリの排他律の発見などの業績で知られる。 アインシュタインの推薦により、1945年に「1925年に行われた排他律、またはパウリの原理と呼ばれる新たな自然法則の発見を通じた重要な貢献」に対してノーベル物理学賞を受賞した。.
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ニールス・ボーア
ニールス・ヘンリク・ダヴィド・ボーア（Niels Henrik David Bohr、1885年10月7日 - 1962年11月18日）は、デンマークの理論物理学者。量子論の育ての親として、前期量子論の展開を指導、量子力学の確立に大いに貢献した。王立協会外国人会員。.
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分子
分子（ぶんし）とは、2つ以上の原子から構成される電荷的に中性な物質を指すIUPAC.
アルバート・マイケルソン
アルバート・エイブラハム・マイケルソン（Albert Abraham Michelson, 1852年12月19日 - 1931年5月9日）は、アメリカの物理学者。アメリカ海軍士官。光速度やエーテルについての研究を行った。1907年、光学に関する研究によってノーベル物理学賞を受賞した。これは科学部門における、アメリカ人初の受賞でもある。.
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エネルギー準位
ネルギー準位（エネルギーじゅんい、）とは、系のエネルギーの測定値としてあり得る値、つまりその系のハミルトニアンの固有値E_1,E_2,\cdotsを並べたものである。 それぞれのエネルギー準位は、量子数や項記号などで区別される.
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オーダー (物理学)
ーダー（order）とは物理学や工学などでしばしば用いられる語で、10や100あるいは0.1や0.001など、桁数（10のべき乗）のことを意味する。物理学や工学系の現場では、最初から細かな計算を行うよりもまず、およそどの程度の大きさなのかを予測したり議論することがしばしばあり、その際に使われる。「スケール」ということもある。 単位の違い（長さならmm, m, km、質量ならmg, g, kg）を指すこともあり、この場合はおよそ1000倍の違いがあることを「オーダーが違う」と表現する。 イギリス英語でin the order of...またはof the order of...に相当するため、その「order」の部分のみを和製英語（カタカナ）として使用しているものであり、アメリカ英語ではaboutに相当する。.
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カール・セーガン
ール・エドワード・セーガン（Carl Edward Sagan, 1934年11月9日 – 1996年12月20日）は、アメリカの天文学者、作家、SF作家。元コーネル大学教授、同大学惑星研究所所長。NASAにおける惑星探査の指導者。惑星協会の設立に尽力。核戦争というものは地球規模の氷河期を引き起こすと指摘する「核の冬」や、地球工学を用いて人間が居住可能になるよう他惑星の環境を変化させる「テラ・フォーミング」、ビッグバンから始まった宇宙の歴史を“1年という尺度”に置き換えた「宇宙カレンダー」などの持論で知られる。 1970年代頃までは、日本ではしばしば「カール・サガン」という表記が見られた。1970年代後半に刊行された著作の日本語訳（『宇宙との連帯』『エデンの恐竜』など）では「カール・セイガン」と表記されるようになり、「セーガン」で定着したのは1980年のテレビ番組『コスモス（COSMOS）』およびそのベースとなった書籍以降である。.
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スペクトル
ペクトル（）とは、複雑な情報や信号をその成分に分解し、成分ごとの大小に従って配列したもののことである。2次元以上で図示されることが多く、その図自体のことをスペクトルと呼ぶこともある。 様々な領域で用いられる用語で、様々な意味を持つ。現代的な意味のスペクトルは、分光スペクトルか、それから派生した意味のものが多い。.
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スピン角運動量
ピン角運動量（スピンかくうんどうりょう、spin angular momentum）は、量子力学上の概念で、粒子が持つ固有の角運動量である。単にスピンとも呼ばれる。粒子の角運動量には、スピン以外にも粒子の回転運動に由来する角運動量である軌道角運動量が存在し、スピンと軌道角運動量の和を全角運動量と呼ぶ。ここでいう「粒子」は電子やクォークなどの素粒子であっても、ハドロンや原子核や原子など複数の素粒子から構成される複合粒子であってもよい。 「スピン」という名称はこの概念が粒子の「自転」のようなものだと捉えられたという歴史的理由によるものであるが、現在ではこのような解釈は正しいとは考えられていない。なぜなら、スピンは古典極限 において消滅する為、スピンの概念に対し、「自転」をはじめとした古典的な解釈を付け加えるのは全くの無意味だからであるランダウ＝リフシッツ小教程。 量子力学の他の物理量と同様、スピン角運動量は演算子を用いて定義される。この演算子(スピン角運動量演算子)は、スピンの回転軸の方向に対応して定義され、 軸、 軸、 軸方向のスピン演算子をそれぞれ\hat_x,\hat_y,\hat_z と書き表す。これらの演算子の固有値（＝これら演算子に対応するオブザーバブルを観測したときに得られる値）は整数もしくは半整数である値 を用いて、 と書き表せる。値 は、粒子のみに依存して決まり、スピン演算子の軸の方向には依存せずに決まる事が知られている。この を粒子のスピン量子数という。 スピン量子数が半整数 になる粒子をフェルミオン、整数 になる粒子をボゾンといい、両者の物理的性質は大きく異る(詳細はそれぞれの項目を参照)。2016年現在知られている範囲において、.
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セカンド
ンド (second).
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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。.
磁気モーメント
磁気モーメント（じきモーメント、）あるいは磁気能率とは、磁石の強さ（磁力の大きさ）とその向きを表すベクトル量である。外部にある磁場からもたらされる磁石にかかるねじる方向に働く力のベクトル量を指す。ループ状の電流や磁石、電子、分子、惑星などもそれぞれ磁気モーメントを持っている。 磁気モーメントは強さと方向を持ったベクトルと考えることができる。磁気モーメントの方向は磁石のS極からN極へ向いている。磁石がつくる磁場は磁気モーメントに比例する。正確には「磁気モーメント」とは一般的な磁場をしたときの1次項が生成する磁気双極子モーメントの系を言う。物体の磁場の双極子成分は磁気双極子モーメントの方向について対称であり、物体からの距離の −3 乗に比例して減少していく。 磁気モーメントは周囲に磁束を作る。 対になる磁極の強さを ±m とし、負極から正極を指すベクトルを d とする。磁気モーメント m はモーメントの名のとおり、m と d の積である。 磁力は電荷が移動することで発生する。回転する電荷は中心に位置する磁気モーメントと等価であり、その磁気モーメントは電荷のもつ角運動量と比例関係にある。.
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角運動量
角運動量（かくうんどうりょう、）とは、運動量のモーメントを表す力学の概念である。.
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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。.
軌道角運動量
軌道角運動量（きどうかくうんどうりょう、）とは、特に量子力学において、位置とそれに共役な運動量の積で表される角運動量のことである。 例えば原子の中で電子は、原子核が周囲に作る軌道を運動する。電子の全角運動量のうち、電子がその性質として持つスピン角運動量を除く部分が軌道角運動量である。.
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量子力学
量子力学（りょうしりきがく、quantum mechanics）は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。たとえば量子統計力学はそのような応用例の一つである。従って、生物や宇宙のようなあらゆる自然現象もその記述の対象となり得る。 代表的な量子力学の理論として、エルヴィン・シュレーディンガーによって創始された、シュレーディンガー方程式を基礎に置く波動力学と、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルン、パスクアル・ヨルダンらによって構成された、ハイゼンベルクの運動方程式を基礎に置く行列力学がある。ただしこの二つは数学的に等価である。 基礎科学として重要で、現代の様々な科学や技術に必須な分野である。 たとえば科学分野について、太陽表面の黒点が磁石になっている現象は、量子力学によって初めて解明された。 技術分野について、半導体を利用する電子機器の設計など、微細な領域に関するテクノロジーのほとんどは量子力学を基礎として成り立っている。そのため量子力学の適用範囲の広さと現代生活への影響の大きさは非常に大きなものとなっている。一例として、パソコンや携帯電話、レーザーの発振器などは量子力学の応用で開発されている。工学において、電子工学や超伝導は量子力学を基礎として展開している。.
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量子ビット
量子ビット（りょうしビット、quantum bit）とは、量子情報の最小単位のことである。キュービット、キュビット、クビット（qubit）、Qビット（Qbit）ともいう。それに対して、従来のコンピュータのビットの事を古典ビット（classical bit）やCビット（Cbit）という。 量子情報では、従来の情報の取扱量の最小単位であるビットの代わりに、情報を量子力学的2準位系の状態ベクトルで表現する。 古典ビットは0か1かのどちらかの状態しかとることができないが、量子ビットは、0と1だけでなく0と1の状態の量子力学的重ね合わせ状態もとることができる。ブラ-ケット記法では、1量子ビットは、\alpha |0\rangle + \beta |1\rangleと表現される。ここで、\alpha, \betaは|\alpha|^2 + |\beta|^2.
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量子数
量子力学において量子数 (りょうしすう、quantum number) とは、量子状態を区別するための数のこと。 量子数はただ1組とは限らず、原理的には多数存在しうる。状態を区別できるのであれば量子数はどのように選んでも良い。しかし系の物理量がとる値自身、またはそれを区別する数を量子数として採用するしか方法は無い。例えばN粒子系では、各粒子の位置\bold_1, \cdots, \bold_Nを量子数に選んでも良いし、運動量\bold_1, \cdots, \bold_Nを選ぶこともできる。このときは量子数は全部で3N個となる。また一次元調和振動子では、位置や運動量を選ぶこともできるが、エネルギー固有値E_nの番号nを選ぶこともできる。位置や運動量を量子数として選んだ場合は量子数は連続変数となるが、エネルギー固有値の番号を選んだ場合は量子数は離散値になる。.
電子
電子（でんし、）とは、宇宙を構成するレプトンに分類される素粒子である。素粒子標準模型では、第一世代の荷電レプトンに位置付けられる。電子は電荷−1、スピンのフェルミ粒子である。記号は e で表される。また、ワインバーグ＝サラム理論において弱アイソスピンは−、弱超電荷は−である。.
電荷
電荷（でんか、electric charge）は、素粒子が持つ性質の一つである。電気量とも呼ぶ。電荷の量を電荷量という。電荷量のことを単に電荷と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼んだりすることもある。.
S軌道
s軌道の角度依存 s軌道（エスきどう）とは、原子を構成している電子の軌道の1つ。 方位量子数は0であり、全ての電子殻（主量子数）について球状の一つの軌道のみが存在する。各電子殻（主量子数）のs軌道は主量子数の大きさから「1s軌道」（K殻）、「2s軌道」（L殻）、、、のように呼ばれ、1つのs軌道にはスピン角運動量の自由度と合わせて最大で2つの電子が存在する。 例えば基底状態の水素原子は1s軌道に1個の電子が存在しており、ヘリウム原子は1s軌道に2個の電子を取って閉殻構造となっている。s軌道の電子はSブロック元素の物性に関わっている。 s軌道のsはsharpに由来する。ナトリウムに代表される（s軌道に電子を持つ）元素のスペクトルが鋭かったことから、sharp（鋭い）の頭文字が当てられた。.
核磁気モーメント
核磁気モーメント（かくじきモーメント、Nuclear magnetic moment）は、原子核の磁気モーメントであり、陽子および中性子のスピンから生じる。主に磁気双極子モーメントであり、四極子モーメントは超微細構造において同様に小さなシフトを起こす。 核磁気モーメントは元素の同位体によって異なる。陽子と中性子の数が共に偶数の場合にのみ核磁気モーメントはゼロとなる。.
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水素
水素（すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen）は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子（水素ガス） H を指していることが多い。 質量数が2（原子核が陽子1つと中性子1つ）の重水素（H）、質量数が3（原子核が陽子1つと中性子2つ）の三重水素（H）と区別して、質量数が1（原子核が陽子1つのみ）の普通の水素（H）を軽水素とも呼ぶ。.
1881年
記載なし。
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1920年代
1920年代（せんきゅうひゃくにじゅうねんだい）は、西暦（グレゴリオ暦）1920年から1929年までの10年間を指す十年紀。.
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1924年
記載なし。
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1935年
記載なし。
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21cm線
21cm線（21センチメートルせん、）は、中性水素原子のエネルギー状態の変化によって放射されるスペクトル線である。 21cm線は周波数 の電波であり、その波長が であることからこの名が付けられている。21cm線は天文学、特に電波天文学の分野で広く使われている。.
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