標準

　計量標準には、時間標準、長さ標準、質量標準、温度標準、物質量標準など様々な標準があります。たとえば、「質量標準」は、1889年に白金90％、イリジウム10％の合金でできている直径、高さとも39mmの円柱形物体を「国際キログラム原器の質量」（すなわち、1kg）と定義したものが、100年を超える長い年月に渡ってパリ郊外にある国際度量衡局（BIPM)に保管されてきました。各国の質量の同等性を確保するためには、国際キログラム原器と同時に、同形状・材質で作られた各国のキログラム原器を約30年ごとにBIPMに送って国際キログラム原器と比較する必要があり、大変な作業でした。そこで、2019年に普遍的な物理定数であるプランク定数を基準とする定義に移行され、キログラム原器はその役割を終えています。

　一方、化学・材料分野における計量標準である標準物質で重要となる「物質量標準」は、組成が明示された物質に含まれる粒子の数に比例する量であり、その比例係数はアボガドロ定数の逆数です。物質量の単位（モル）の定義は、第14回国際度量衡総会(1971年)で「モル（mol）は0.012(kgの炭素12の中に存在する原子の数に等しい要素粒子を含む系の物質量であり、従来のグラム原子、グラム分子などに相当する。」と定められました。2019年の質量標準の改定に伴い、物質量も再定義され、「モル（mol）は物質量のSI単位であり、1モルは、厳密に6.022 140 76 x 10²³の要素粒子が含まれる。」とされています。

SI（国際単位系）

　1875年に制定された仏、英、その他周辺ヨーロッパ諸国間の「メートル条約」（日本は1885年に加盟）に端を発し、1889年の第１回国際度量衡総会で決まったメートル原器ならびにキログラム原器の値を基にして、国際間の商取引の単位が決定され、現在ではこれら２つの単位（長さ（メートル、m）と質量（キログラム、kg））に加えて時間（秒、s）、電気量（アンペア、A）、温度（ケルビン、K）、物質量（モル、mol）、光度（カンデラ、cd）の７つの基本単位が国際単位系（略してSI）として、1960年の度量衡総会で制定されました。

このような単位系を使うことにより、磁気の分野で伝統的に用いられてきたcgs単位系は次のように定義することができます。

Magnetic Term

Symbol

SI unit

CGS unit

conversion factor

magnetic induction

B

Tesla (T)

Gauss (G)

1 T = 10⁴ G

magnetic field

H

A/m

Oersted (Oe)

1 A/m =4p/10³ Oe

magnetization

M

A/m

emu/cm³

1 A/m = 10^-3 emu/cm³

mass magnetization

s

Am²/kg

emu/g

1 Am²/kg = 1 emu/g

magnetic moment

m

Am²

emu

1 Am² = 10³emu

volume susceptibility

k

dimensionless

dimensionless

4p (SI) = 1 (cgs)

mass susceptibility

c

m³/kg

emu/Oe·g

1 m³/kg = 10³/4pemu /Oe·g

permeability of
free space

m₀

H/m

dimensionless

4px10^-7 H/m = 1 (cgs)

A= Ampere

cm= centimeter

emu= electromagnetic unit

g= gram

kg= kilogram

m= meter

H= Henry

　また、これら７つのSI単位の接頭語としては下表のようなヨタからヨクトまでの接頭語が定められており、単位の頭に適宜これらの接頭語を付けて表示します。ただし、基本単位の中で質量を表すキログラムという単位だけはあらかじめ千倍を意味するキロ（k）が接頭語として付いているのですが、それは「キログラム原器」という過去の遺産に依存しています。

倍数

接頭語

記号

倍数

接頭語

記号

10²⁴

ヨタ

Y

10^-1

デシ

d

10²¹

ゼタ

Z

10^-2

センチ

c

10¹⁸

エクサ

E

10^-3

ミリ

m

10¹⁵

ペタ

P

10^-6

マイクロ

μ

10¹²

テラ

T

10^-9

ナノ

n

10⁹

ギガ

G

10^-12

ピコ

p

10⁶

メガ

M

10^-15

フェムト

f

10³

キロ

k

10^-18

アト

a

10²

ヘクト

h

10^-21

セプト

z

10¹

デカ

da

10^-24

ヨクト

y

　

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Magnetic Term	Symbol	SI unit	CGS unit	conversion factor
magnetic induction	B	Tesla (T)	Gauss (G)	1 T = 10⁴ G
magnetic field	H	A/m	Oersted (Oe)	1 A/m =4p/10³ Oe
magnetization	M	A/m	emu/cm³	1 A/m = 10^-3 emu/cm³
mass magnetization	s	Am²/kg	emu/g	1 Am²/kg = 1 emu/g
magnetic moment	m	Am²	emu	1 Am² = 10³emu
volume susceptibility	k	dimensionless	dimensionless	4p (SI) = 1 (cgs)
mass susceptibility	c	m³/kg	emu/Oe·g	1 m³/kg = 10³/4pemu /Oe·g
permeability of free space	m₀	H/m	dimensionless	4px10^-7 H/m = 1 (cgs)

倍数	接頭語	記号	倍数	接頭語	記号
10²⁴	ヨタ	Y	10^-1	デシ	d
10²¹	ゼタ	Z	10^-2	センチ	c
10¹⁸	エクサ	E	10^-3	ミリ	m
10¹⁵	ペタ	P	10^-6	マイクロ	μ
10¹²	テラ	T	10^-9	ナノ	n
10⁹	ギガ	G	10^-12	ピコ	p
10⁶	メガ	M	10^-15	フェムト	f
10³	キロ	k	10^-18	アト	a
10²	ヘクト	h	10^-21	セプト	z
10¹	デカ	da	10^-24	ヨクト	y