A2

 「初学 放射線物理学 ワークブック」検索番号 A2 の穴埋め解答例と解説です。
 先に自分で穴を埋めてみてからの答え合わせでも良いですし、解答例を写してから覚えていっても良いです。ご自分に合ったスタイルで取り組んでください。

 SI単位に引き続き、放物でよくみられる「特別な単位」を見ていきましょう。

 なかでも、ev と J の換算は必ずできるようになっておきましょう。放物に限らず、計測でも使える知識です。

エネルギーの単位 JとeV

よく使われるエネルギーの単位を比較します。概念的に大きいエネルギー概念は大きな円で表し、小さなエネルギー概念は小さな円になっています。

 高校で物理学を履修していた方は、エネルギーの単位と言えば J を真っ先に思い浮かべるでしょう。ダイエット経験がある方には、Cal がなじみ深いエネルギーですね。
 放射線業界で J や Cal を使っても間違っている訳ではありませんが、 J や Cal というのは比較的大きなエネルギーの概念です。放射線のエネルギーはそこまで大きくありませんので、 J や Cal で示してしまうと、いささかミスマッチです。

 そこで、エネルギーの単位として新しく eV という単位が登場します。
 読みは「エレクトロンボルト」もしくは「電子ボルト」です。

 これは、放射線の非常に小さなエネルギーを表現するのに適するように作られたものです。

eV⇔Jの換算

 1eVをJに換算すると1.6×10-19Jとなります。 

 1 eV = 1.6 ×10-19 J

 たとえば、30 eV であれば、

 30 × 1.6 × 10-19 = 4.8×10-18

 になります。

 この換算はたびたび出てきますので、マスターしておきたいですね。

 ちなみに余談ですが・・・

 1 Cal = 4.2 J

A =C/s

 電流の単位はA(アンペア)が有名ですが、電流の定義を考えるとC/sと等価であることが理解できると思います。

 電流の定義は

「単位時間あたりに流れる電荷」

です。つまり、電荷の単位を時間で除せばよいのです。

 ということで、C/sも電流を表す単位ということが言えますね。

まとめ

管理人
管理人

特別な単位が設定されている物理量は、SI単位と特別な単位の両方を覚えましょう。

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By H.Tanaka

1984年生まれの放射線技師です。 放射線技師養成校で核医学・物理・電気の講義を担当しています。 放射線技師の割に、不思議なことに現場科目より基礎科目の方を多く持っています。そのせいか、学生からは技師じゃないと思われている節があります。 専門知識よりは、学生が理解しやすい表現を心がけています。

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