新SI単位と電磁気学 [単行本]

新SI単位と電磁気学 [単行本] の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  ２０１８年に大改定が決まる国際単位系。キログラム原器がその役目を終え、微視的物理現象に基づく新たな定義のもとで、諸単位の関係が整序される。これを受けて、マクスウェル方程式のような基礎事項にさえ異なる表記が併存する電磁気学は、今後どう記述されるべきか。前著『物理定数とＳＩ単位』を大幅に改訂し、電磁気学を中心に単位系の物理学的な意味を詳述する。

• 目次

  はじめに
  
  1 物理学と単位系
  　1. 1 物理学と数量化
  　　1. 1. 1 数量的記述と単位
  　　1. 1. 2 メートル法から国際条約へ
  　1. 2 社会制度としてのSI単位
  　1. 3 単位を定義する現象
  　　1. 3. 1 地球半径とメートル原器
  　　1. 3. 2 定義の改変と継承
  　1. 4 測定技術の進展
  　1. 5 メートル法から国際単位系SIへ
  　　1. 5. 1 メートル条約までの歴史
  　　1. 5. 2 新SIまでの歴史年表
  　1. 6 キログラム原器の廃止と量子SIの単位系へ
  　1. 7 SI単位の実施体制
  
  2 国際単位系SI
  　2. 1 SI の3つの柱
  　2. 2 基本単位と組み立て単位
  　　2. 2. 1 基本単位
  　　2. 2. 2 組み立て単位と「一貫性」
  　　2. 2. 3 接頭語(prefix)
  　　2. 2. 4 SIと併用される単位
  　　2. 2. 5 書式，表記
  　2. 3 計量法
  　　2. 3. 1 法定単位制定と計量器検定
  　　2. 3. 2 法定計量単位
  　　2. 3. 3 計量器に関する規制
  
  3 単位系を定義する現象
  　3. 1 基本単位と物理定数の定義値
  　　3. 1. 1 基本単位を定義する7つの定義値
  　　3. 1. 2 基本単位の定義値への依存関係
  　3. 2 時間:天文時間から原子時計へ
  　　3. 2. 1 天文時間
  　　3. 2. 2 時 計
  　　3. 2. 3 原子時計
  　3. 3 長さ:メートル原器から光速へ
  　3. 4 質量:キログラム原器からプランク定数へ
  　　3. 4. 1 国際キログラム原器IPKの不安定性
  　　3. 4. 2 「キログラム原器からプランク定数へ」の意味
  　3. 5 電磁気:電流から素電荷へ
  　　3. 5. 1 力学単位からMKSA単位へ
  　　3. 5. 2 電磁気の量子的測定
  　3. 6 温度:水相図3 重点TPWからボルツマン定数へ
  　　3. 6. 1 セルシウス温度とケルビン温度
  　　3. 6. 2 熱力学温度
  　　3. 6. 3 国際温度目盛ITS-90――1次温度計と2次温度計
  　3. 7 物質量:モルからアボガドロ定数へ
  　　3. 7. 1 モル質量と相対原子質量
  　　3. 7. 2 ワットバランス法
  　　3. 7. 3 X線結晶密度法によるアボガドロ定数NAの測定
  　　3. 7. 4 質量とプランク定数
  　3. 8 光度:カンデラからルーメンへ
  
  4 電磁気の単位とマクスウェル方程式
  　4. 1 電磁気学の現代的意義
  　4. 2 電磁気学における単位の困難
  　　4. 2. 1 回路と電磁気の単位
  　4. 3 電磁気学の体系
  　　4. 3. 1 源がつくる場
  　　4. 3. 2 力学作用を表す場
  　　4. 3. 3 真空の構成方程式電磁気の要石
  　　4. 3. 4 電気力磁気力に関する法則
  　　4. 3. 5 力による電磁気量の定量化
  　4. 4 マクスウェルと光速と回路
  　　4. 4. 1 ウェーバーコールラウシュの実験
  　　4. 4. 2 マクスウェルの慧眼光は電磁波だ
  　　4. 4. 3 真空のインピーダンス源と力を関係づける
  　　4. 4. 4 マクスウェル方程式の平面波解と光速
  　　4. 4. 5 相対論と単位系
  　4. 5 電磁気の定数の定義値化
  　　4. 5. 1 単位の現示
  　　4. 5. 2 旧SIにおけるアンペアの定義――4π×10-7の起源
  　　4. 5. 3 新SIにおけるアンペアの定義――電流次元の独立
  　4. 6 振動系波動系のインピーダンス――Z0の意味をたずねて
  　　4. 6. 1 機械系のインピーダンス
  　　4. 6. 2 LC 共振回路
  　　4. 6. 3 LC ラダー回路と平面電磁波
  　　4. 6. 4 平面電磁波のインピーダンス
  　　4. 6. 5 抵抗板による電磁波の反射と透過
  　コラム)マクスウェルは4 種類の場を考えていた
  　コラム)LC 共振回路によるc0とZ0の測定
  　コラム)D, H の測り方
  
  5 電磁気の単位系の進化と単位系間の変換
  　5. 1 単位系の多様性
  　　5. 1. 1 なぜ多様なのか
  　　5. 1. 2 合理性を求めて非有理単位系から有理単位系へ
  　　5. 1. 3 3 元単位系と4元単位系――単位の平方根
  　5. 2 単位系間の変換――SIからesu, emuへ
  　　5. 2. 1 物理量の変換，数値の変換
  　　5. 2. 2 1T=104 Gauss と書いてはいけない
  　　5. 2. 3 SI からesu, emu への変換係数
  　　5. 2. 4 変換表――物理量の変換
  　　5. 2. 5 変換表――数値の変換
  　5. 3 ガウス単位系――esuとemuの無理な融合
  　　5. 3. 1 3 元単位系の定量的問題と回路の単位
  　5. 4 実用単位系からMKSA――へジョルジのアイデア
  　5. 5 単位系相互の関係――系統樹
  　コラム)ガウス単位系の跳梁跋扈
  　コラム)EH対応とEB対応――D, H は補助場ではない
  
  6 単位系余話
  　6. 1 測定の先端研究
  　　6. 1. 1 光コム
  　　6. 1. 2 光格子時計と重力による振動数シフト
  　　6. 1. 3 Mc2=hν 振動数の直接測定
  　　6. 1. 4 メタマテリアルと電磁気学の拡張
  　　6. 1. 5 SI 単位と生物生理的効果
  　　6. 1. 6 物理定数は時間的に一定か？
  　6. 2 SI の普及とその影響
  　　6. 2. 1 単位をもつ量の表記:括弧の乱用に注意
  　　6. 2. 2 数式と量式
  　　6. 2. 3 単位系という制度:公正安定簡便
  　　6. 2. 4 米国での単位系の混乱
  　　6. 2. 5 電磁気学の古典的教科書の単位系改定――ジャクソンとパーセルの密約
  　　6. 2. 6 新kg 制定の効果
  　6. 3 生活の中の計測単位
  　　6. 3. 1 電波時計と時差ボケ
  　　6. 3. 2 現代の暦管理:閏秒とコンピュータ時間
  　　6. 3. 3 情報量の単位と情報機器
  　　6. 3. 4 消費電力と照度:LEDとカンデラ(燭光)
  　　6. 3. 5 血圧と大気圧
  　　6. 3. 6 気象，地震
  　　6. 3. 7 生活空間の視環境
  　6. 4 歴史余話
  　　6. 4. 1 フランス革命からメートル条約まで
  　　6. 4. 2 ハリソン時計と経度制定:フランスと英国
  　　6. 4. 3 日本はSI優等生，かつては国粋主義者の反対も
  　　6. 4. 4 物理学の体系と単位系，質量「ロス」
  　　6. 4. 5 マジックナンバー――聖なる数？
  　　6. 4. 6 個数，等級，序数，ランキング
  
  7 単位系の数理構造
  　7. 1 単位系の一般的な考え方
  　　7. 1. 1 量の空間と量の表現
  　　7. 1. 2 単位系間の変換可能性と擬順序
  　　7. 1. 3 単位系間の写像
  　　7. 1. 4 変換の例
  　7. 2 次元と単位系――物理量はどこまで普遍的か
  　　7. 2. 1 等価な単位系群
  　　7. 2. 2 次元とは何か
  　　7. 2. 3 正規化による単位系の変換部分単位系への埋め込み
  
  8 諸定数表
  　8. 1 新SI での定義値と新旧SIでの主要物理定数の不確かさ
  　8. 2 「よく使われる基本物理定数」，「自然単位n.u.と原子単位a.u.」および「エネルギー等価換算」の表
  
  参考文献
  あとがき
  索 引

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  佐藤 文隆(サトウ フミタカ)
  １９３８年生。１９６０年京都大学理学部物理学科卒。京都大学名誉教授。理論物理学
  
  北野 正雄(キタノ マサオ)
  １９５２年生。１９７７年京都大学大学院工学研究科修士課程修了。同大学院工学研究科教授を経て、京都大学名誉教授。京都大学理事・副学長。量子エレクトロニクス、電磁波工学

• 著者について

  佐藤 文隆 (サトウ フミタカ)
  佐藤文隆(さとう ふみたか)
  1938年生．1960年京都大学理学部物理学科卒．京都大学名誉教授．理論物理学．『宇宙物理』(岩波講座「現代の物理学」，1995年)，『量子力学ノート：数理と量子技術』(サイエンス社，2013年)ほか．
  
  北野 正雄 (キタノ マサオ)
  北野正雄(きたの まさお)
  1952年生．1977年京都大学大学院工学研究科修士課程修了．同大学院工学研究科教授を経て，京都大学名誉教授．京都大学理事・副学長．量子エレクトロニクス，電磁波工学．『新版マクスウェル方程式：電磁気学のよりよい理解のために』(サイエンス社，2009年)，『量子力学の基礎』(共立出版，2010年)ほか．

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