「そこまでいうなら、間を取って１１進法にしましょうか」
－－－ラグランジュ、メートル法に１０進法を採用するにあたって１２進法を主張する委員に対しての言葉
「すべての時代に、すべての人々にそれは捧げられなければならない」
－－－コンドルセ、メートル法について
「電子スピンは難しいもの、などと言っていられなくなりました。」
－－－伊達宗行
「この相対論という考えほど、２０世紀初頭の知識人にショックを与えたものはなかったのである。」
－－－伊達宗行
「物質波になるとそれも見えない。存在確率が見えるのみとなる。」
－－－伊達宗行
「単電子時代となるとスピンはむき出しに出てくる」
－－－伊達宗行
「相手に打撃を与えるには、利器の弾性係数が相手の物質よりかなり高くなければならない。」
—矢田浩（静岡大名誉教授）
☆磁気工学、フェライト、磁性材料
☆光学の基礎とレンズ、屈折、反射、光学系、電気光学、磁気光学
☆音の性質、音声、信号処理、音ルミネッセンス
☆参考
◎ギリシャ文字
α アルファ
β ベータ
γ ガンマ
δ デルタ
ε イプシロン
ζ ゼータ
η エータ
θ シータ
ι イオタ
κ カッパ
λ ラムダ
μ ミュー
ν ニュー
ξ クサイ
ο オミクロン
π パイ
ρ ロー
σ シグマ
τ タウ
υ ユープシーロン
φ ファイ
χ カイ
ψ プサイ
ω オメガ
◎デシベル(decibel, DB)
ある基準値に対する比の常用対数の値を１０倍した単位。ある基準値Aに対する値Bは、（電力の場合）
10 log (B/A) デシベル
ただし、電力は電圧または電流の２乗に比例するので（電圧または電流の場合）
20 log (B/A) デシベル
※電圧
0 dB…基準と同じ
1-10%程度…1%が0.1dB
3 db…√2(1.41)＝出力電力半分
6 dB…2倍
10 dB…約3倍
20 dB…約10倍
※相対利得同士、相対利得と絶対利得の足し算引き算はOKだが、絶対利得同士の足し算引き算は誤り
※B（ベル）はSIに属さないが、SIと併用される単位
◆増幅器の利得の場合
入力xと出力yの比
G= 20 log (y/x)
◆音圧の場合
2 x 10^-5 Paを基準とする比をdBで表現する。
※dBSPL(Sound Pressure Level)
0dB=振幅圧力の実効値が20μP（20μPは人間に聞こえる最小の音圧とされている）の音とした音圧レベル単位。
※騒音環境基準：
幹線道路 昼70dB、夜65dB以下
※Pa = 1 N/m^2
◆音の強さの場合
単位断面積を単位時間に通過する音のエネルギーWm^-2。
I0=10^-12 Wm^-2を基準とする比をdBで表現する。
y = 10*log(10) (I/I0)=10*(log(10)I – log(10)I0)
※phon（フォン）は、同じデシベルでも周波数により人間の耳に感ずる音の大きさが異なるため、dBで表した1000Hzの音と同じ大きさに聞こえる音（周波数に関係なく）をphonとする。
◆dBV
0dB=1Vとした電圧表示。
◆dBm（電力値）
６００Ωという条件で０ｄＢ＝１ｍＷとした電力表示単位及び電圧表示単位（電圧では０ｄＢ＝０．７７５Ｖになるがこれは０ｄＢ＝１ｍＷと同じ）。電話など６００Ω系で使われる。
◆dBW（電力値）
1Wを0dbWとする。
◆dBμ（電圧値）
1μVを0dbμとする。通信機など50Ω系の終端電圧は107ｄBμ＝0ｄBmになる。
◆dBs
０ｄＢ＝０．７７５Ｖとした電圧表示単位
◆dBμV/m
0dB=1μV/mとした電界強度の単位（１ｍの高さの標準アンテナが１マイクロボルトの電圧を検出する電波の強さを０ｄＢとした電界強度単位）。
◆dBi, dBd
球形の放射パターンを持つアンテナの利得＝0ｄBi（絶対利得）
基準を半波長標準ダイポールアンテナとした場合は0ｄBd（相対利得）
0 dBd = 2.14 dBi
◆dB/m
ケーブルなどの減衰量を表す。「０．０３３ｄＢ/ｍ」と表示してあれば「１ｍ当たりの減推量が０．０３３ｄＢ」の意味で、１００ｍでは３．３ｄＢの減衰。
※インピーダンス系
低周波６００Ω
高周波５０Ω
同じ0dBmでもその終端電圧は、
６００Ω系 終端電圧Ｖ
Ｖ＝√（１ｍＷ×６００）＝０．７７５[ｖ]
５０Ω系 終端電圧Ｖ
Ｖ＝√（１ｍＷ×５０）＝０．２２４[ｖ]
◆dBHL
０ｄＢ＝０ＨＬ(ゼロ hearinng level)とした聴力レベル単位（０ＨＬ：正常聴力の成人がもっとも良い条件のもとで聞こえる最小音量の平均値、JIS T1201に規定されている）。オージオメーターによる測定に用いる。聴力レベルの０ｄＢは音圧レベルの４ｄＢに相当。
◎地磁気
◆偏角、伏角
①偏角
地磁気の水平分力の真の北からの振れ角。日本付近では５から１０度ほど西を向く。
②伏角
地磁気の３次元的な方向と水平からの振れ角。日本付近では４０から６０度ほど下を向く。
◎モータ
◆直流モータ
◆交流発電機
◎誤差
①間違えによる誤差
②系統誤差（計測者、計測器）
③偶然誤差
精密さ、正確さ、感度
計測の測定値は、一般に誤差をもっているが、誤差の小さい測定は「正確さ」の良い測定である。また、測定値のばらつきの小さい測定は「精密さ」の良い測定であるといわれている。 正確さと精密さの両方を含めて、「精度」ということがある。正確さを表すにはいろいろな方法があり、誤差の絶対値で表す「絶対正確さ」や、 測定値に対する誤差の比率で表す「正確率」などがある。
「感度」は、測定量の変化に対する指示量の変化の割合である。したがって、感度は、精密さや正確さとは別なものであり、感度の良い測定を行っても、必ずしも正確さは良くならない。正確さを良くするには、 種々の誤差を減少させることが大切である。感度はまた、その測定器の検知し得る最小の量である。一般に、感度の良い測定器は、取扱いが面倒であり、振動等の外部の影響を受けやすいため、目的とする測定に適した感度の測定器を使用することが望ましい。
◆有効数字
測定値のばらつきは、多くの場合、正規分布をとる。測定結果の標準偏差σに対し、測定値は平均値mのまわりに
m-σ ～ m+σ 68.3%
m-2σ ～ m+2σ 95.4%
のようにばらつく。この物理量の測定結果を
m±σ
とあらわし、σを誤差という。
※誤差があるので、平均値mの桁数をむやみに多くしても意味がない。標準偏差の大きさ相当の桁までを意味のある数字として用いる。測定値は以下の形式で表現するので
a x 10^n
aの絶対値が１以上、10以下の数になるようにした有効数字で表す。
◎単位系
◆MKS単位系
力学にあらわれる物理量の単位は長さ、質量、時間の単位を決めれば３つから全て定まる
長さ m
質量 kg
時間 s
◆MKSA単位系
MKS単位系に電流の単位[A]を加えた単位系
◆SI基本単位系(SI=国際単位系）
MKSA単位系に、[K][cd][mol]を基本単位として加えたもの
長さ メートル m
質量 キログラム kg
時間 秒 s
電流 アンペア A
熱力学温度 ケルビン K
物質量 モル mol
光度 カンデラ cd
※メートル
定義「1秒の299792458分の1の時間に光が真空中を伝わる行程の長さである。」この定義により、光の速さは1秒間に299792458mとなる。
歴史的には、メートルの定義は、地球の子午線の1/4000万の長さ。人工物のメートル原器の長さはクリプトン86からの放射電磁波の波長による定義へと変更された。現在では上記の長さをメートルの定義として、「よう素安定化レーザ」を用いて測定される。
◆組み立て単位
基本単位から組みたてられる物理量の単位
＿◇周波数 ヘルツ [Hz]
s^-1
＿◇力 ニュートン [N]
m * kg * s^-2
＿◇エネルギー、仕事 ジュール [J]
[J] = [N * m] = [C * V]
m^2 * kg * s^-2
＿◇仕事率、電力、パワー ワット [W]
[W] = [J/s] = [A*V]
m^2 * kg * s^-3
＿◇圧力、応力 パスカル [Pa]
[Pa] = [N/m^2]
m^-1 * kg * s^-2
＿◇電気量、電荷 クーロン [C]
[C] = [A*s]
s*A
＿◇電位、電圧 ボルト [V]
[V] = [J/C]
m^2 * kg * s^-3 * A^-1
＿◇静電容量 ファラド [F]
[F] = [C/V]
m^-2 * kg^-1 * s^4 * A^2
＿◇電気抵抗 オーム [Ω]
[Ω] = [V/A]
m^2 * kg * s^-3 * A^-2
＿◇磁束 ウエーバ [Wb]
[Wb] = [T*m^2] = [V*s]
m^2 * kg * s^-2 * A^-1
＿◇磁場（磁束密度) テスラ [T]
[T] = [Wb/m^2]
kg * s^-2 * A^-1
＿◇インダクタンス ヘンリー [H]
[H] = [Wb/A] = [V * s /A]
m^2 * kg * s^-2 * A^-2
＿◇放射能 ベクレル [Bq]
s^-1
＿◇吸収線量 グレイ [Gy]
[Gy] = [J/kg]
m^2 * s^-2
＿◇線量当量 シーベルト [Sv]
[Sv] = [J/kg]
m^2 * s^-2
◆cgs単位系
長さ cm
質量 g
時間 s
◆有理系と非有理系
①有理系：クーロンの法則の係数に1/4πがあらわれる
マックスウエル方程式にはπが現れない
②非有理系：クーロンの法則の係数に1/4πがあらわれない
マックスウエル方程式にπが現れる
※静電単位系他
esu Electrostatic system of units
電気量にかかわるもの（ε0）をまず定義してからその他を決める
emu Electromagnetic system of units
磁気量にかかわるもの（μ0）をまず定義してからその他を決める
Gauss
両方（ε0、μ0）定義する
MKSA
電流を独立量に選んでε0、μ0を与える
※通常、esu, emu, Gauss系は非有理系、MKSA系は有理系で書かれる
※MKSA系では、電流量が独立であり
ε0=10^7/4πC^2 (Cは光速）
μ0=4π10^-7
よって、(ε0*μ0)^(-1/2)=Cとなる。
※E-H対応とE-B対応
①E-H対応：磁気量として磁荷を考え、磁荷に対するクーロンの法則を基本とする。
（電気と磁気を同じ形式で表現できるが、現実には磁荷は存在しない。）
②E-B対応：磁荷を考えず、力はアンペールの力を基本とし、磁束密度をビオ・サバールの法則で与える。
※表記法
①div E ∇・E
②rot B ∇×B （curl B）
②grad φ ∇φ
◆次元
1次元 [L]
2次元 [L^2]
3次元 [L^3]
物理量Ｙの次元
[L^a M^b T^c]
L: Length
M: Mass
T: Time
①式A=Bの左辺と右辺の次元は常に同じでなければならない。
②次元が異なる２つの量を足し合わせることはできない。
③次元の異なる量の割り算は可能
※次元解析 方程式の具体的な内容に立ち入ることなく、両辺の次元計算のみによって方程式の真贋を論議する。
◎電磁波名称
VLF 3~30kHz
LF 30~300kHz
MF 300~3MHz
HF 3~30MHz
VHF 30~300MHz
UHF 300~3GHz
SHF 3~30GHz
EHF 30~300GHz
赤外線 波長1mm~780nm
可視光線 波長780~380nm
紫外線 波長380~10nm
X線 波長10~0.001nm
ガンマ線 波長0.1nm未満
◎Chaos(カオス)
あるシステムの、ある時点での状態（=初期値）が決まれば、その後の状態は原理的にすべて決定される、という決定論的法則に従っているにもかかわらず、非常に複雑で不規則かつ不安定な振る舞いをして遠い将来における状態の予測が不可能な現象。
例）y=ax(1-x)
aを4程度にとり、xに前ステップのyの値をとると、カオス的振る舞いを起こす。
http://www.sun-inet.or.jp/~khirai/index.html
◎半減期
◆炭素１４（14C)
半減期５７３０年。炭素１４は大気上層で宇宙線により窒素から絶えず作られているため、大気中での存在比がほぼ一定。２酸化炭素の循環により生物に取り込まれるが、生物の死とともに循環が絶たれ減少する。
◎参考文献
パリティ物理学コース 一般物理学 上
平成4/9/30 太田著、丸善
鉄理論=地球と生命の奇跡
2005/3/20 矢田浩 講談社
http://asaseno.cool.ne.jp/tech/bunpu07.html
応用物理の最前線 早大理工学部応用物理学科 2004/7/20 講談社
よくわかる高校物理の基本と仕組み 北村 2004/9/7 秀和システム
http://www.ryoushi-rikigaku.com/
第3版 基礎物理学 原康夫 2006/10/30 学術図書
岩波講座 応用数学17 古典物理の数理 今井功 1994/10/28 岩波書店
高校数学でわかるシュレディンガー方程式 竹内淳 2005/03/20 講談社
光と物質のふしぎな理論 ファインマン 釜江、大貫訳 岩波書店 1987/6/23
基礎からの流体力学！ 河村哲也 2006/3/30 山海堂
光速より速い光 ジョアオ・マゲイジョ 青木訳 日本放送出版協会
大人のための「数学・物理」再入門 吉田武 2004/1/25 幻冬舎
IT Text 音声認識システム 鹿野他 オーム社 2001/5/15
http://www.tdk.co.jp/techmag/ferrite/index.htm
テラヘルツ波技術開発のあらまし,寶迫巌,情報通信研究機構,RFワールド,2009/03/01,CQ出版
新しい物性物理 伊達宗行 2005/6/20 講談社
「ものをはかる」しくみ 関根、滝澤 新星出版社 2007/7/25
計測法通論 1974/6/15 眞島、磯部 東京大学出版会
センサ活用ハンドブック 2006/10/1 山本潔 CQ出版
センサ・シンポジウム２００９「熱電変換技術の新たな展開」産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 熱電変換グループ 研究グループ長小原春彦
http://konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/part1/index.html
ＥＤＮ Japan 2009/9 歪ゲージの落とし穴
なんでも測定団が行く 2004/8/20 武蔵工業大学 講談社
日経エレクトロニクス 2003/11/10 P.117
ＥＯ Edmund optics japan 2009年度版マスターソースブック
EDN Japan no.109 2010.3 P.43-P.49「基礎から見直すコイル／トランス」 Sameer Kelkar, Power Integrations
http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/Lecture/ferromagnet.htm
新しい物性物理 伊達宗行 講談社 2005/6/20
http://www.jst.go.jp/pr/info/info546/yougo.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%89%9B%E6%80%A7%E7%8E%87
液晶の歴史 2011/8/25 ダンマー、スラッキン 鳥山訳 朝日新聞出版
スッキリわかる！レンズの基本としくみ 2012/05/8 河合滋 ナツメ社
日経エレクトロニクス 2014/2/3