電子密度？電荷密度？

質問

電荷密度の単位って（C/V）だとずっと思っていたんですが、最近（electron/V）って表記されているものをみつけたんですが、これって電子密度ではないでしょうか？
口頭でしゃべるときは「電荷密度（electron/V）」とかいてあっても電子密度と言っていた方がいるんですが、それは単純な表記ミスってことでしょうか？

ちょっと分かりにくい質問かもしれませんが、要するに電荷密度と電子密度の単位表記が一定でないのはなぜなのか？ということなんです。

どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.3

ichiro-hot · ベストアンサー

＃２です。
解りました。
＃１さんもいってる通り単位の取り方の問題で・・・

　MKSA系は微視的な事象を扱うには適さない面があります。
　電子数個の分布を表すのにCを使うと１０＾（－１９）オーダーになってしまいますね。だから電子の数個を扱うため、基準に「電子の個数」を取ったのでしょう。それなら許されると思います。
　この場合、口頭なら「電子の電荷を単位として」と断るとか、図表とかに使うのだったらその図表の欄外に１electron/ｍ＾３＝１．６×１０＾（-１９）C/ｍ＾３とか書いておけば文句は無いでしょう。発表者が「電子の個数で・・・」とか言ってませんでしたか？

補足

>>MKSA系は微視的な事象を扱うには適さない面があります。電子数個の分布を表すのにCを使うと１０＾（－１９）オーダーになってしまいますね。だから電子の数個を扱うため、基準に「電子の個数」を取ったのでしょう。それなら許されると思います。
たしかに第一原理計算に関することだったので、微視的なものでした。

>>発表者が「電子の個数で・・・」とか言ってませんでしたか？
確かにそのようなことを最初に言っていた気がします。はっきりとは覚えていませんが、、

回答No.2

ichiro-hot

記号と単位とに混同が有るようですが・・・
>>『電荷密度』の『単位』って『（C/V）』だとずっと思っていたんですが・・・
この３個の『　　』の使い方が解りません。

『単位』が正しいとすれば
　　[C/V]＝[クーロン/ボルト]
で、これはコンデンサなどの「静電容量」を表し『電荷密度・電子密度』の単位では有りません。

「電荷密度・電子密度」「C/V」が正しいなら、これはCとVは「単位」ではなく物理量を表すための『記号』です。
C＝電気量を表す記号で、『単位』が[C]（クーロン）
V＝体積を表す記号で、単位が（CにあわせてMKSA単位系では）[ｍ＾３]
と考えないと・・・だから、
　『電荷密度＜を求める計算式＞って（C/V）』
となっていれば解るのですが・・・

　単位系の違いでは、原子の世界を扱うのに都合のよいｃｇｓ単位系というのが有ったのですが、今は国際的に統一してMKSA単位系SI単位系を用いることになってます。電気量の単位は[C]、長さは[ｍ]なので、体積なら[ｍ＾3]です。
　だから電子密度・電荷密度ともに[C/ｍ＾3]を使うのが本当でしょうが、微視的な世界では表現に困るので、「1個の電子がどのような存在確率の分布を持つか」というときに、『電子数』という意味でelectronを使ってもいいかもしれません。しかし慣例の範囲で考えても、体積の単位を[V]と書いてよいという約束はなく、[ｍ＾3]と書くべきだと思いますが・・・
何か混乱しているのでは？

補足

すみません。
かなり混乱した文章を書いてしまいました。

>>しかし慣例の範囲で考えても、体積の単位を[V]と書いてよいという約束はなく、[ｍ＾3]と書くべきだと思いますが・・・
[C/V]は[C/m^3]の間違いで、クーロンと体積を表しています。焦っていた者で表記がめちゃくちゃになってしまいました。
[electron/V]のほうも[electron/m^3]です。

回答No.1

phyonco

電荷の単位の取り方だけの問題では？素電荷単位にすれば同じですよね。表し方は分野や業界によって違うので、言っていることの物理的内容に誤りがなければ気にする程の問題ではないと思います。

お礼

なるほど。
確かにその通りですね。ありがとうございます