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ケイ素 名称
1787年に、アントワーヌ・ラヴォアジエが「silicon」と名付けた。ラテン語の「silex」「silicis」（燧石）にちなむ。のちに、宇田川榕庵が「舎密開宗」で「珪土」をケイ素（シリコン）の訳語とした。オランダ語のシリコンは「keiaarde」であり、「keisteen-aarde」（火打石の土）の短縮形であるため、玉偏の同音字「珪」（けい、「圭」の異体字）で音写した。のちに「硅」も出現したが、「珪素」が基準となった。中国名の「硅」はこの日本の音写由来であると考えられるが、発音はguī（グイ）と日本とは異なり、また台湾においては旧来の「矽」（xī、シー）が21世紀初頭現在においても用いられている。
ケイ素 性質
標準状態で安定な結晶構造はダイヤモンド構造。比重2.33、融点1410 °C（1420 °C）、沸点 2600 °C（ほかに2355 °C、3280 °Cという実験値あり）。ダイヤモンド構造のケイ素は、1.12 eVのバンドギャップ（実験値）をもつ半導体である。これは非金属元素であるが、圧力（静水圧）を加えると、βスズ構造に構造相転移する。このβスズ構造のケイ素は金属である。更にケイ素には、シリセンという、ケイ素原子が環状に6個結びついた同素体がある。周期表において、すぐ上の元素は炭素だが、その常温・常圧での安定相であるグラファイト構造(シリセン)は、ケイ素においては安定な構造として存在できない。
ケイ素 分布
ケイ素は、地球の主要な構成元素のひとつである。地球地殻の質量の74.32 %は酸素（46.60%）とケイ素（27.72%）で占められており、石英の成分であるSiO2が地殻の大部分を構成している。地殻の造岩鉱物の92 %はSiO4の四面体を結晶構造の基本単位とするケイ酸塩鉱物である。
ケイ素 歴史
1787年に、アントワーヌ・ラヴォワジエが初めて元素として記載した。しかしラヴォワジエは、燧石そのものを元素だと思っていた。
1800年に、ハンフリー・デービーの研究によって燧石は化合物だったことが判明した。
1811年に、ジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックとルイ・テナールが、のちのベルセリウスと同様の方法でアモルファスシリコンの分離に成功したと考えられている。
1823年に、イェンス・ベルセリウスが四フッ化ケイ素とカリウムを加熱して単離に成功した。
ケイ素 用途
バンドギャップが常温付近で利用するために適当な大きさであること、ホウ素やリンなどの不純物を微量ドープさせることにより、p型半導体、n型半導体のいずれにもなることなどから、電子工学上重要な元素である。半導体部品として利用するためには高純度である必要があり、このため精製技術が盛んに研究されてきた。現在、ケイ素は99.9999999999999%（15N）まで純度を高められる。また、Si(111) 基板はAFMやSTMの標準試料としてよく用いられる。
ケイ素は赤外域（波長2–6 μm）で高い透過率があり、レンズや窓の素材に用いられる。波長4 μmの屈折率は3.4255。
四塩化ケイ素やトリクロロシランから作られる高純度ケイ素の塊（シリコンウェハー）は、半導体素子に用いられる。また、液晶ディスプレイのTFTやソーラーパネルには、アモルファスシリコンや多結晶シリコンなどが用いられる。ヒ化ガリウムや窒化ガリウムなどの化合物半導体の基板にシリコンを用いれば、大幅な低価格化が可能であり、さまざまな研究や実用化が進められている。
ケイ素 用途
電気炉における製鉄材料として鉄1トンあたり4 kg前後のケイ素が添加されるほか、ケイ素合金として製鉄の脱酸素剤に用いられる。そのほかに、ケイ素を混ぜた鋼板（ケイ素鋼板）は、うず電流による損失が少なくなるため、変圧器に使われている。アルミニウム工業の分野でもケイ素の合金が使われている。また、鉛レス黄銅にも添加される。
ケイ素の酸化物（シリカ）を原料とするガラスは、窓などで使われるほか、繊維状にしたグラスウールは断熱材や吸音材としても用途がある。ゼオライトは、イオン交換体、吸着剤あるいは、有機化学工業における触媒ともなっている。シリカゲルは、非常に利用しやすい乾燥剤になる。
炭化ケイ素は、耐火材や抵抗体として使われたり、高いモース硬度（9.5）を持つために研磨剤として使われたりする。そのほかのケイ素化合物として、アルミノケイ酸塩が粘土に含まれ、陶器やセメント・煉瓦などセラミックスと呼ばれる材料の主成分になっているほか、カルシウム化合物を除去する働きから、水の精製に使われるなどしている。
ケイ素 用途
ケイ素の単結晶は半導体材料として工業上重要であるため、もっとも高純度・低欠陥な結晶が実現されている材料のひとつである。このことから、28Siのほぼ無欠陥な単結晶により真球を作成し、この真球からアボガドロ定数の正確な値と、1 キログラムを構成するのに必要な原子の個数を決定する試みが行われた。2019年5月20日よりアボガドロ定数は6.02214076×1023 mol−1という定義値として施行されることになった。
ケイ素は鉄と違って軽いうえ磁性を帯びないため、機械式時計の部品（ゼンマイ、ガンギ車など）の素材としても用いられるようになっている。最初に実用化に成功したのはスイス・ユリス・ナルダンの『フリーク』（2001年）で、以降スイスの高級時計メーカーで採用が進められている。日本では、2021年にセイコーエプソンがプリンターヘッドの製造技術を応用し、「オリエントスター」ブランドで初めて発売に踏み切った。
ただし、製造にはLIGAやMEMSなど高度な成型技術が必要なうえ、壊れやすいため歩留り率が低いなど、実用化されてから日が浅いため欠点や不明な点が多く、採用しないメーカーも多い。
ケイ素 ケイ酸塩・ケイ素樹脂
前述のように、ケイ酸塩はさまざまな形で地殻上に存在しており、天然に存在するケイ素化合物のほとんどが、二酸化ケイ素およびケイ酸塩である。工業的にも広く用いられ、ガラス、陶磁器、肥料など、枚挙に暇がない。
アスベストは、繊維状のケイ酸塩鉱物であり、耐薬品性や耐火性から以前は建材などに広く用いられたが、中皮腫が問題になったため、使用量は激減している。日本でもアスベストによる健康被害が社会問題となり、労災認定や健康被害を受けた人に対しての補償問題、また、依然として既存建築物に多く残るアスベストの撤去問題を抱える。
有機基を有するケイ素二次元および三次元酸化物は、シリコーンと呼ばれる。このものは、優れた耐熱性、耐薬品性、低い毒性などの有用な性質を示し、油状のものはワックス、熱媒体、消泡剤などに用いられる。三次元シリコーンはゴム弾性を示し、ゴム状のものはホースやチューブ、樹脂状のものは塗料や絶縁材、接着剤など各種の用途に利用される。
ケイ素 製法
工業用ケイ素の主原料は、SiO2からなる二酸化ケイ素（珪石、石英、シリカとも）である。日本国内の埋蔵量は2億トンあるとされるが、アルミニウムと同様、酸化物から還元するには大量の電力を必要とするため、金属シリコンの状態になってから輸入するのが一般的である。
世界の二酸化ケイ素の埋蔵量はきわめて潤沢であり、高純度のものも世界に広く分布する。二酸化ケイ素#埋蔵量を参照。
金属グレードシリコン（MG-Si）
英語で"metallurgical-grade silicon" (MG-Si)と呼ばれる。直訳で「冶金グレードシリコン」であるが、日本語で金属グレードシリコンや金属シリコンと呼ばれることもある。
ケイ素の単体はカーボン電極を使用したアーク炉を用いて、二酸化ケイ素を還元して得る。この際、精製されたケイ素は純度99 %程度のものである。
高純度ポリシリコン
さらに純度を高めるには、塩素と反応させ四塩化ケイ素にする。これは揮発性の高い液体なので、これを蒸留して純度を高める。そうして得られた純度の高い四塩化ケイ素を水素ガスと反応させて分解することで金属単体シリコンを得る。
ケイ素 製法
半導体グレードシリコン（SEG-Si）
集積回路に使用する半導体素子用の超高純度のケイ素（純度11N以上）は、上記の高純度シリコンから、さらにFZ（フローティングゾーン）法のゾーンメルティングやCz（チョクラルスキー）法の単結晶成長法による析出工程を経ることで製造される。
ゾーンメルト法では、結晶中の不純物が融解帯に掃き出されて濃縮する過程を繰り返すことで、高純度のケイ素を得る。Cz法においては偏析を利用して高純度化するため、原料であるポリシリコン（多結晶珪素）には、非常に純度の高いものが要求される。半導体に利用するには基本的に結晶欠陥（転位）のない単結晶が必要とされ、FZ法（フローティングゾーン）においてもCz法（チョクラルスキー）においても単結晶を回転させながらいったん細くし、転位を外に追い出した段階で結晶の径を大きくすることにより、所定の大きさの結晶を得る。FZ法は大口径化に向かないため、産業用に使用されているシリコンウェーハの大部分はCz法によって製造されている。現在製品化されているシリコンウェーハの径は直径300 mmまでである。なお、半導体メーカー数社によるコンソーシアム「G450C」による直径450 mmのシリコンウェハーの開発が現在検討中である。
ケイ素 製法
太陽電池グレードシリコン（SOG-Si）
再生可能エネルギー発電の需要増大が起きる前は、ソーラーパネルの製造および需要事情は、半導体グレード（SEG）ほどの需要に応えられるような超高純度は必要なく、7N程度の純度で済み、また多結晶でも充分目的が果たせられる。このため上記の単結晶シリコンインゴットの端材などが原料に利用されてきた。
しかし、再生エネルギー発電の需要増大にともない、専用の太陽電池グレード（ソーラーグレード）シリコンの生産法が開発されている。手順としては上記の半導体グレード（SEG）の精製工程を簡略化した方法のほか、下記のような手法が用いられる。半導体グレード（SEG）に比べ、使用するエネルギーや製造費用が数分の1以下になるとされる手法が多い（ソーラーグレードシリコンを参照）。
流動床炉（FBR）法：種結晶を気流で巻き上げながら、表面にシリコンを析出させる。
冶金法：金属グレードシリコンから冶金学的手法によって直接ソーラーグレードシリコンを製造する。
水ガラス化法：珪石(SiO2)を水ガラス化した状態で高純度化してから還元する。
NEDO溶融精製法：金属グレードシリコンを電子ビームやプラズマで溶融させて特定の不純物を除いたあと、一方向凝固させる。
ケイ素 製法
ソーラーグレードシリコンは2006年（平成18年）ごろには高純度シリコン市場の約半分を占め、今後もその割合は拡大すると見られている。今後はソーラーグレードが高純度シリコン生産量の大部分を占め、半導体級は特殊品になっていくと予測されている。また太陽電池用シリコン原料は2008年（平成20年）までは供給の逼迫で価格が高止まりしていたが、2009年（平成21年）からは価格の低下が予測されている。
実験室的製法
しばしば授業や趣味の一環で、マグネシウムなどのアルカリ金属を使用したテルミット反応を利用して、金属ケイ素を精製することがある。
しかし、この反応でできたケイ素とマグネシウムが反応して、ケイ化マグネシウムが形成されることがある。
この反応は防げないため、純粋なケイ素だけを得るためには塩酸と反応させる必要がある。
ケイ素 生物
生物として知られているのは、放散虫・珪藻・シダ植物・イネ科植物などにおいて二酸化ケイ素のかたちでの骨格への利用に留まる。栄養素としての必要性は詳しく分かっていない。炭素とケイ素との化学的な類似から、SF などではケイ素を主要な構成物質とするケイ素生物が想定されることがある。
ケイ素 摂取
ケイ素は必須元素ではなくラットや鳥など一部を除き多くの動物の体内には殆ど蓄積しない。ヒトが経口摂取したケイ素の殆どは吸収されずそのまま便として排出され、一部は僅かに水に溶けオルトケイ酸となり腸で吸収される。ケイ素は血中では可溶性のオルトケイ酸として存在するが、タンパク質等の高分子化合物と結合することなく尿として排出される。そのため特に人体に影響はない。しかし、ケイ素の摂取でシリカ結石となる場合があり、三ケイ酸マグネシウムの長期摂取による発症や、シリカを多く含む湧き水（172mg Si/L）により10ヶ月の乳児がシリカ結石になった症例が報告されているなどとり過ぎには注意が必要である
JECFA（FAO/WHO合同食品添加物専門家会議）では二酸化ケイ素（シリカ）やケイ酸カルシウムのADI（一日摂取許容量）を特定していない。日本においては、食品添加物として二酸化ケイ素（シリカ）またはケイ酸カルシウムを添加する場合、食品に対して合計で2％以下とされている。また、母乳代用品及び離乳食への使用は禁止されている
。
ヒトの推定摂取量を次に示す。
以下はイギリスでの食品中のケイ素の量を計測したデータ。ケイ素を比較的多く含む食品を抜粋した。
マイル
マイル（英語: mile、記号: mile, mi）は、ヤード・ポンド法等における長さ (length) の単位。
「マイル」という名前の単位は複数あり、それぞれ値や使用分野が異なる。
マイル 現行のマイル
今日に残っているマイルには以下のものがある。
国際マイル (International mile)
単にマイルと言った場合は通常はこれを指す。1 国際マイルは 1760 国際ヤードと定められている。1959年7月に締結された国際協定により、1 国際ヤードは正確に 0.9144 メートルと定められたので、1 国際マイルは、正確に 1609.344 m である。米国（測量以外の分野）と英国でヤード・ポンド法の一部として使用されている。
測量マイル (U.S. survey mile)（米国測量マイル）
測量マイルは 5280 測量フィート、正確に 3937分の6336 キロメートルであり、約 1609.347 218 694 メートルである。国際マイルよりも約 3.219 ミリメートルだけ長い。1 国際マイルは、正確に 0.999 998 測量マイルである。1 測量マイルは 8 ハロン、80 チェーンに等しい。測量マイルは測量フィートとともに米国の公有地測量システムで使用されていたが、NGSとNISTは2022年12月31日をもって、その使用を廃止（国際マイル・国際フィートに移行）した。
マイル 現行のマイル
法定マイル (Statute mile)
1593年に英国で法定されたためこう呼ばれる。1760 ヤードであるが、ヤードの定義の違いにより法定マイルの長さも異なる。米国で単に "statute mile" と言った場合は、国際マイルを指すことも、測量マイルを指すこともある。これに対して、"U.S. statute mile" は、測量マイルのみを指す。
国際海里 (International nautical mile)
正確に 1852 メートルと定義されている。航空や航海において使用される。元々は地理マイル（geographical mile:約 1853 メートル）に由来するものである。
米国や英国の競馬での距離には、マイルを用いている。日本の競馬では、マイルチャンピオンシップのようにレース名に用いられたり、習慣的に 1600 メートルをマイルと呼ぶことはあるが、公式な競走距離の単位としては採用されていない。また、1 マイルの距離に適性のある競走馬は、マイラーと呼ばれている。
マイル 単位記号
日本における単位記号は、計量単位規則により、"mile" と定められている。
米国での文章表記の基準の一つである U.S. Government Publishing Office Style Manual では、"mi" を用いると定めている。
米国の航空分野では "SM" を使用する。これはStatute Mileの頭文字で、海里 "NM" との区別の必要があるためである。
英国では "ml" である。かつては "m" も用いられたが、メートルと同じであるため、今ではあまり用いられない。
日本国内の鉄道は、明治期に英国や米国から導入したため、昭和初期までは距離をマイルで表していた。単位記号は現在とは異なり、大文字の "M"、もしくは漢字の"哩"（マイル）を用いていた。
補助単位には、明治初期の鉄道導入当初にはフィート（呎）も用いられ、例えば"5哩2340呎"などという表記もあったが、すぐにチェーンに統一された。表記はやはり大文字の "C" または漢字の"鎖"を用いた。また明治末になるとチェーンの使用を廃止し、例えば "12.34 M" のように 100 分の 1 マイルを小数で表記する方法に切り替えた。
マイル 英語圏以外のマイル
英語圏以外でもマイルと英訳される、あるいはマイルがそのように訳される距離の単位が多い。
その範囲は広く、1〜11 キロメートル の範囲にわたる。主なマイルの長さは以下のとおり。
イタリアマイル（ミリオ miglio）
古代は 2.226 キロメートル、伝統的には 1.489 キロメートル、現在は 1 キロメートル。
古代ローママイル（ミッアリウム milliarium）
1000 歩であり、1.48 キロメートル前後。
スペインマイル（ミリャ milla）
旧制 1394 メートル、新制 1852 メートル（上記国際海里と同一）。スペイン語圏中南米では新ミリャに近い。
アラビアマイル（ミレ mille）
1.9 - 2キロメートル。
ドイツマイル（マイレ Meile）
7.5325 キロメートル。オーストリアでは 7.585 935 360 キロメートル。
ノルウェーマイル・スウェーデンマイル（ミル mil）
伝統的には 11 キロメートル前後。現在は 10 キロメートル。
ただし、メートル法移行により、以上の様々なマイルは歴史的な単位となり、単に「マイル」といえば「ヤード・ポンド法のマイル」を意味することになった。
マイル メートルマイル
メートルマイル (metric mile) は、1500 メートルのことで、陸上競技の中距離走の距離として用いられる。かつて行われていた「1マイル走」に代わるものとして、1マイル（1609.344 メートル）に近く、かつ切りの良い値である1500メートル競走が行われるようになった。
米国の高等学校における競走では1600メートルを指す場合がある。
マイル 歴史
マイル (mile) という単語は、ラテン語の mille（千）に由来する。古代ローマには、2歩（片方の足を踏み出してから次に同じ足を踏み出すまで）分の長さに相当するパッスス ("passus") という単位があった。これの 1000 倍の "mille passus" がマイルの由来とされている。1 パッススは 5 フィートだったので（ただしこのフィートは現在のものより短い。現在のフィートでは約 4.83 フィートとなる）、1 マイルは 5000 フィートとなる。ローマ人がヨーロッパ中に建設される道には、ローマを起点として 1 マイルごとに標石が設置された。その標石はマイルストーンと呼ばれる。1593年、エリザベス1世によって、1 マイルは 8 ハロン（5280 フィート）と定められた。そのため、このマイルは statute mile（法定マイル）と呼ばれる。
航海の分野では、地理マイルが一般的に使われた。地理マイルは、地球の赤道に沿って 1 分の弧の長さ（約 1855 メートル）として定義された。
1959年に国際マイルが採用されたとき、それまで米国で地籍測量に使われていたマイルが米国測量マイルとして残されたが、2022年12月31日限りで廃止された。
マイル 歴史
19世紀、ドイツの大部分とデンマークでは、オーレ・レーマーの測量によって 7.4127 キロメートルと特定された 1 地理マイル（地球上で 4 分の弧 (1⁄15° of latitude) の長さ）をマイルとしていた。ドイツの一部では、正確に 7.5 キロメートル を「メートル法マイル」として使用していたが、20世紀初頭には使用されなくなっていた。スカンディナヴィアでは長い間オーレ・レーマーによるマイルを「海里」として使用していたが、20世紀中頃には国際海里に置き換えられた。今日でも、伝統主義的なスカンジナビア人は国際海里を「4分の1マイル」であると見ている。ノルウェーとスウェーデンでは、日常会話では現在でも一般的に使われている伝統的な単位のことを指しているが、現在は公式には10キロメートルと定義されている。
アイルランドでは、2240ヤードと定義される「アイリッシュ・マイル」が、1826年までは公式なものとして使用されており、2005年1月に長さの計量単位がメートルに置き換えられるまで生き残っていた。
アシュクロフトの擬ポテンシャル
アシュクロフトの擬ポテンシャル（アシュクロフトのぎポテンシャル 、Ashcroft pseudopotential、空殻ポテンシャル[エンプティ－コアポテンシャル： Empty-core potential]とも言う）は、適当に決めた切断半径rcより内側でのポテンシャルの値はゼロとし、切断半径の外側では真の原子（価電子数Z）のポテンシャル()とした擬ポテンシャル。
切断半径rcは、実際のバンド構造（←他のバンド計算などによって得られたもの）に合うように調整される。従って本ポテンシャルは経験的な擬ポテンシャルである。
ハイネ-アバレンコフの擬ポテンシャル
ハイネ-アバレンコフの擬ポテンシャル（ハイネ-アバレンコフのぎポテンシャル、Heine-Abarenkov pseudopotential）は、アシュクロフトの擬ポテンシャルと異なり、切断半径rcの内側を、非局所項で記述する。その非局所項は、実際の実験によって得られる原子のエネルギー準位に合うように決められる。この意味でこれは経験的な擬ポテンシャルである。
江ノ島電鉄線
江ノ島電鉄線（えのしまでんてつせん）は、神奈川県藤沢市の藤沢駅から江ノ島駅を経て鎌倉市の鎌倉駅に至る、江ノ島電鉄の鉄道路線。「江ノ電」として広く親しまれている。駅ナンバリングで使われる路線記号はEN。
江ノ島電鉄線 概要
全長25メートルほどの2両1組の連接車を用い、これを単行（ソロ）または2組連結（重連）で運転されている。途中の腰越 - 江ノ島間は併用軌道となっており道路上を走行しているが、当路線は全区間が鉄道事業法に基づく鉄道路線である。しかし出自が軌道線であり、車両の大きさなどから広義での路面電車やLRTに分類されることもある。「日本の路面電車一覧」の項目も参照。
創業期より電力事業を営み、電力会社（横浜電気→東京電燈）に買収された。その名残として、現在も一部区間において東京電力パワーグリッドの電力柱を架線柱と共有している。「江ノ島電鉄#歴史」の項目も参照。
戦後、1964年東京五輪の開催に伴って沿線の道路開発が進み、モータリゼーションによるバス事業の躍進などの影響で乗客数が相対的に落ち込み、一時は廃止の危機に陥った。しかし、付近の道路が渋滞して電車の定時性が見直されたことや、沿線の宅地開発や都市開発により利用者が増加し、藤沢駅高架化を代表とする鉄道近代化へと方針転換する。その後、テレビドラマなど鎌倉・湘南ブームで江ノ電の人気となったこともあって、観光鉄道として知名度の高い鉄道となっていった。
江ノ島電鉄線 概要
全線単線で、腰越 - 江ノ島間に県道上を、七里ヶ浜付近や稲村ヶ崎付近に市道の端を走る併用軌道区間がある。検修工場は極楽寺駅近くに極楽寺検車区がある。この他、夜間停泊などで使われる電留線が江ノ島駅構内に2線ある。
交換可能駅や信号場に設置されているポイントは、ほとんどが発条転轍器となっている。正式な踏切は警報機と遮断機が付いている第一種踏切道（50箇所）しか存在しないが、踏切以外の箇所を事実上の通路（赤道）として横断に利用しているケースがあり（非公認ながら踏み板を設置している箇所もある）、しばしば安全上の問題として取り上げられる。
全駅にて、PASMO・Suicaなどの交通系ICカード乗車券が利用可能である。また、各駅に自動券売機も設置されている。その他、クレジットカードなどのタッチ決済も関東で最初に運用が開始された。
石上・柳小路・鵠沼・湘南海岸公園・鎌倉高校前・稲村ケ崎・極楽寺・由比ケ浜・和田塚の9駅が終日無人駅となっており、切符は乗務員が回収するか、備え付けの集札箱に入れるようになっている。繁忙期には旅客が集中する無人駅にも駅員や警備員が配置される。自動改札機は鎌倉、長谷、江ノ島、鵠沼（一部）、藤沢の5駅に設置されており、その他の駅のすべての出入口にはICカード簡易改札機が完備されている。
江ノ島電鉄線 概要
高架駅の藤沢駅、半地下構造の鵠沼駅を除き、各駅のホームと駅舎間には跨線橋の類は一切無い。稲村ヶ崎駅は構内踏切（渡線路）が設置されているのみであり、バリアフリーが構築されている。トイレは柳小路・石上を除く全駅に設置されている（身障者用は鎌倉・長谷・江ノ島・藤沢に設置）。4両編成の場合、腰越駅では、ホームが短いため鎌倉寄り1両のドアが締切（ドアカット）となる。
1998年に発行された地図帳では電鉄線の路線名称が記載されている一方、1997年（平成9年）版の『鉄道要覧』には路線名の記載はなかった。しかし2003年（平成15年）版から「江ノ島電鉄線」の路線名が記載されるようになっている。
江ノ島電鉄線 歴史
1944年（昭和19年）
2月29日 新屋敷・浜須賀停留所を廃止。
6月30日 石上・高砂・柳小路の各停留所およびキャンプカー前臨時停留所を廃止。
11月18日 藤ヶ谷・山本橋・龍ノ口・腰越・小動・恵風園前・行合・大境・追揚・姥ヶ谷・砂子坂・権五郎社前・海岸通り・原の台・学校裏・大町・蔵屋敷の各停留所を廃止。七里ヶ浜を現在地に移設。停留所数が34から17と半減する。
江ノ島電鉄線 運行形態
起点は藤沢駅である。したがって藤沢方面行きが上り列車（列車番号が偶数）、鎌倉方面行きが下り列車（列車番号が奇数）となる。
早朝・深夜を除き14分間隔で運行され、すべての交換可能駅・信号場で列車交換が行われる「ネットダイヤ」を形成している。
2023年3月18日のダイヤ改正により、定時運行の確保や利用状況の変化を見据え、運転間隔が1952年以来継続していた12分間隔から変更された。同時に停車時間も見直され、全線所要時間が34分から37分に増加した。
全日共通ダイヤであるが、平日は7時頃から18時頃までのすべての列車が4両編成、それ以外の時間帯は一部の列車が2両編成で運転される。土休日は9時頃から19時頃まですべて4両編成が組まれる。日中は全線6編成で運行されるが、正月やゴールデンウィークなど繁忙期は7編成となり、鎌倉駅5番線を使用した交互発着で運用される。
全区間通しの列車のほか、朝と夜の一部は検車区のある極楽寺駅始発・終着、電留線のある江ノ島駅を始発・終着とする区間列車がある。また2023年3月18日のダイヤ改正以降は、鎌倉駅で夜間留置が行われるようになった。
ワンマン運転は行っておらず、全ての列車に車掌が乗務する。
江ノ島電鉄線 利用状況
江ノ島電鉄線の輸送実績を下表に記す。
表中、輸送人員の単位は万人。輸送人員は年度での値。表中、最高値を薄赤色で、最高値を記録した年度以降の最低値を薄青色で、最高値を記録した年度以前の最低値を薄緑色で表記している。
鉄道統計年報（国土交通省鉄道局監修）より抜粋
江ノ島電鉄線の営業成績を下表に記す。表中、収入の単位は千円。数値は年度での値。表中、最高値を赤色で、最高値を記録した年度以降の最低値を青色で、最高値を記録した年度以前の最低値を緑色で表記している。
鉄道統計年報（国土交通省鉄道局監修）より抜粋
自由電子
自由電子（じゆうでんし、英: free electron）とは、束縛を受けていない電子のこと。電子気体（フェルミ気体）とも呼ばれることがある。通常、電子は（ごく弱いものであったとしても）何らかの束縛を受けているため、自由電子は実在しないが、問題を簡潔にし自然科学への理解を助ける（理想化）。この自由電子を用いたモデルを、自由電子モデル（自由電子模型、Free electron model）と言う。現実の電子系について、それらが自由電子であると仮定する近似を自由電子近似と言う。
金属に関する議論においては、伝導電子と同じ意味で自由電子という言葉が用いられることがあるが、電子同士の多体相互作用等を無視している。金属の伝導電子は、電気伝導や熱伝導を担う。
自由電子 自由電子のエネルギー固有状態・固有値
自由電子はポテンシャルがであるため、ハミルトニアンの固有値問題（定常状態のシュレーディンガー方程式）は次のように書ける。
ここでmは自由電子の質量、ħはディラック定数、温度は絶対零度（T = 0 K）である。これを解くと、得られるエネルギー固有値は次のようになる。
ここでは波数ベクトルである。よってE-k曲線（分散関係）は波数の二乗に比例し、放物線となることがわかる。
また得られるエネルギー固有状態は平面波であることがわかる。
ここでは波数ベクトル、は電子の存在する空間の体積である。
この平面波は固体物理学や物性物理学でよく用いられる。ほとんど自由な電子模型や強結合近似、マフィンティンポテンシャルを用いた近似などのバンド構造を調べる上で基本となり、そのエネルギー固有状態はブロッホ関数となる。
時間依存シュレーディンガー方程式
の解は次のように与えられることがわかる。
ここでは周波数である。
自由電子 電子気体の誘電関数
金属を、原子核の格子と、その格子の内部に浸透した、電子気体（プラズマ）の集合体だと見なす。ここで言う電子気体は、原子核の格子の内部に均一に分布している自由電子の集合体である。
振動する電場（電磁波）が金属に到来すると、電子気体は揺り動かされるが、原子核は電子と比較してはるかに重いため、その運動は無視できると考える。
その結果、金属は全体として分極し、その表面に余分な電荷が生まれる。
表面電荷密度は、
ここでnは電子の数密度である。
これはサンプル中に復元電場を作る。
サンプルのある周波数における誘電率は次のように表される。
ここでは電気変位、は分極密度である。
電場と分極密度は、
またn電子密度の分極密度は、
振動電場の力Fは、電荷eと質量mをもつ電子を加速度aで加速される。
ここでE、P、xを置き換えると調和振動子の式が得られる。
少し計算をすると、分極密度と電場の関係は次のように表される。
固体の周波数依存誘電関数は、
プラズマ周波数と呼ばれる共鳴周波数で誘電関数の符号は負から正に代わり、誘電関数の実部は０になる。
プラズマ周波数は、プラズマ振動共鳴やプラズモンの理解において重要である。
プラズマ周波数の測定値は、多くの材料で理論値とよく一致している。 
プラズマ周波数以下では誘電関数は負であり、到来した電磁波は試料の表面で全反射される。一方で、プラズマ周波数以上の電磁波はサンプルを貫くことができる。
自由電子 フェルミエネルギー
電子はフェルミ粒子なので同じ状態に1つ（スピン自由度を含めると2つ）しか入ることができず、エネルギー最低の状態から順に詰まっていく。エネルギーの最大値をフェルミエネルギーと呼び、それに相当する波数・運動量をフェルミ波数、フェルミ運動量と呼ぶ。
3次元の場合、フェルミエネルギーは波数空間中の面で表される。これをフェルミ面と呼ぶ。自由粒子のフェルミ面は球状となる。
ここでは系の全電子数である。
自由電子 状態密度
波数とエネルギーの関係が求まったので、エネルギーの関数である状態密度 D(E) を計算することができる。
N個の自由電子（三次元）からなる系の全エネルギーEtotは次のように書ける。
よって自由電子一個当りの平均エネルギーは、
自由電子 弾性率・圧縮率
自由電子での体積弾性率 K は、系の体積を Ω として以下のように表される。
Kの逆数が圧縮率κである。
これは、EF∝kF2∝(Ω)-2/3（フェルミ波数は系の体積の三乗根に反比例する量）及び、（P は圧力、Etot は自由電子の全エネルギー）を使って得られる。
自由電子 低温現象
低温で自由電子はフェルミ縮退の状態にあり、特有の性質を示す。
伝導電子
伝導電子（でんどうでんし、conduction electron）とは、物質（主に金属）において、電気伝導を担う電子のこと。
半導体において、伝導帯にある電子のことも伝導電子と呼ぶ（半導体において単に「電子」と言う場合、多くは伝導電子の意味になる）。価電子帯に存在する電子が、ある温度においては、絶対温度とボルツマン定数の積に値するエネルギーを受ける。このエネルギーがバンドギャップより大きい場合、価電子帯上端付近の電子が伝導帯へと励起され、この電子が伝導電子として振舞うことになる。金属においては、フェルミ準位が伝導帯内に存在するため、この熱的励起のエネルギーが非常に小さくともフェルミ準位以上のエネルギー帯域に電子が存在することになる。強く束縛を受けない伝導電子を自由電子と呼ぶ。
伝導電子
固体中の伝導電子は原子のポテンシャルによってある程度の束縛を受ける。真空中における自由電子は任意のエネルギーを持てるのに対し、結晶中の電子では、その結晶周期性に起因して、運動量（波数）に制限が生じるため、ブリュアンゾーンが生じ、またバンド構造を取る。
しかし電子に部分的に占有されているエネルギーバンドにある電子は自由電子的に振る舞い、格子振動（フォノン）との相互作用などを示すほか、エネルギー準位の占有確率はフェルミ統計に従う。半導体の場合、伝導帯の底付近の電子は、本来の電子の質量とは異なる有効質量を持つ自由電子のように振る舞う。
湘南モノレール江の島線
江の島線（えのしません）は、神奈川県鎌倉市の大船駅から藤沢市の湘南江の島駅まで結ぶ湘南モノレールのモノレール路線である。単に湘南モノレール、湘南モノレール線と呼ばれることが多い。
湘南モノレール江の島線 概要
三浦半島の付け根付近にある丘陵地帯を貫き、大船と藤沢市片瀬地区を短絡する。丘陵地帯にありながら、当路線の開業以降、富士見町・湘南町屋両駅界隈が主に準工業地域として、湘南深沢駅界隈が商業・住宅地として、西鎌倉 - 目白山下間の各駅界隈では昭和初期からの別荘地であったものが分譲住宅地として再整備されるなど開発が進んだ。そのため、用務客の利用が増加し、沿線から東京方面への通勤と沿線への通勤の両方の需要がある通勤路線としての性格を強める。開業以来の2両編成では利用客をさばききれなくなり、1975年には現在の標準組成である3両編成が登場している。
同時に片瀬海岸・江の島を始めとする湘南地域の保養地・観光地アクセス手段の一つでもあるものの、1978年には観光需要が3割、通勤・通学需要が7割であったものが、現在では通勤・通学需要が9割に達する。朝夕は激しく混雑し、富士見町 - 大船間においては混雑率が163%にまで達する列車もある。特に湘南モノレールの大株主だった三菱電機の従業員用務需要は大きい。
湘南モノレール江の島線 概要
近年においても大船駅に近い富士見町駅周辺においてマンション開発が相次いでいるほか、JR東日本の大規模工場が撤収した湘南深沢駅前では鎌倉市が「第3の都市拠点」として再開発を計画している。深沢地区と隣接する藤沢市村岡地域において大規模研究所施設の建設により就業人口が増したことから、関係自治体による村岡・深沢地区総合交通戦略策定協議会 (PDF) も立ち上がっている。
大船駅と湘南江の島駅の両終端駅には駅員が常駐して自動改札機が設置されている。湘南町屋駅及び西鎌倉駅には自動改札機と自動精算機が設置されている。それ以外の無人駅は自動券売機のみが設置され、原則として乗務員が集札を行っていた（下り列車の富士見町駅では大船駅から初乗り運賃であること、大船駅に自動改札機が設置されているため、集札は行われず、駅備え付けの集札箱に乗車券を入れるようになっていた）が、コロナ禍以降は全ての自動改札機のない駅において集札が行われず、集札箱に乗車券を入れる状況が続いている。
駅施設は路面電車の停留場に似た簡素なものがほとんどであるが、1日の乗降客数が5,000人を超える「特定旅客施設」に該当する駅が多いため、交通バリアフリー法（現バリアフリー新法）による移動円滑化の動きがある。これにより湘南町屋駅・西鎌倉駅・湘南江の島駅はエレベーター設置と駅舎改修がされたほか、開業以来基準のなかったサインシステムが導入された。
また保安装置はATSを使用し、終点駅や交換可能な駅には鉄道の地上信号機と同じ常置信号機（出発・場内）と従属信号機の遠方信号機が設置されており地上信号での自動閉塞式で運転されている。
湘南モノレール江の島線 運行形態
富士見町・湘南深沢・西鎌倉・目白山下の各駅で列車交換（行き違い）ができる。単線ながら、早朝と夜間をのぞいて7.5分間隔の高頻度運転が行われており、すべての交換可能駅で列車交換が行われる「ネットダイヤ」を形成している。このため、これ以上運転間隔を短くすることはできない。
大半の列車は大船 - 湘南江の島間の通しで運行されているが、途中駅の湘南深沢駅近くに深沢車庫があるため、朝晩の一部列車に同駅を起・終点とする列車の設定がある。また、ダイヤグラム上昼間の「大船発湘南江の島行き」列車でも途中の湘南深沢で車両交換が行われることがあるが、その場合は乗り換えを余儀なくされる。
車両の夜間停泊は、車庫のある湘南深沢駅と湘南江の島駅で行われている。ワンマン運転は行っておらず、車掌が乗務する。
湘南モノレール江の島線 車両
日本跨座式モノレールを推進する陣営と異なりメーカーによるライセンスが開放されていないこともあり、開業時から一貫して三菱重工業・三菱電機共同製作によるもののみ採用されている。車両はすべてアルミ合金製の3両固定編成で、5000系第1編成までは銀色地に赤帯を巻いていた。第2編成以降は、1本毎に異なる色の帯を巻くようになっている。全車両とも行先表示器を装備していない為、先頭部に行先標（通常は「大船←→湘南江の島」で固定）を掲示している。
仕様変更に伴う形式変更・改番を頻繁に行うため、登場時の車号の車両は少ない。5000系では、第1編成が案内輪交換の際に両先頭車が5300番台、中間車が5200番台に改番され、その後の貫通扉設置改造時に両先頭車は5600番台に改番された。第2編成は当初両先頭車は5500番台であったが、VVVFインバータ装置の改良や情報記録装置の搭載により5600番台に改番された。第3編成以降は登場時から両先頭車は5600番台である。
湘南モノレール江の島線 敷設の経緯
旧来の路面電車に代わる都市内交通機関として、モノレールが本命視され複数の規格が各地で試験敷設されていた当時、主に日立製作所が技術主導権を握る跨座式モノレールと対抗軸をなす三菱重工業のモノレール設備機器の本格導入・拡販を目指すためのモデル路線として敷設された。1964年に名古屋市の東山動植物園内に設置された懸垂式モノレールの試験線である東山公園モノレール（1974年廃止）で得られたデータを活かして、2 - 3両の連結車両やモノレール用の特殊な転轍機を新たに採用するなどさらなる試験も兼ねているほか、跨座式モノレールに対する優位性を示すためあえて過酷な条件の地形に挑むように建設された。この路線における技術の成功が千葉都市モノレールに活かされている。
軌道は旧京浜急行自動車専用道路の上空に沿う形で設置されている。この道路は元々大船と江の島海岸を結ぶ普通鉄道線計画が頓挫したために取得済み用地を日本初の自動車専用道路として整備した私道で、モノレール建設当時は京浜急行電鉄によって所有および運営がなされており、軌道敷設にあたってはこの形態が有利に働いたようである。現在では鎌倉市と藤沢市に売却・譲渡され、一般市道に移行している。
湘南モノレール江の島線 敷設の経緯
この道路には最小曲率半径 25 m、最急勾配 88 ‰ という険しい箇所もある。懸垂式モノレールの性能的には、この道路に完全に沿う形での敷設も可能であったが、車両の馬力、平均速度の観点を加味し最急勾配を 74 ‰、最小曲率半径を本線 100 m、駅構内 50 m とした。途中2か所に道路上空を外れてトンネルを設けた箇所も存在する。このような急カーブを駆け抜ける乗り心地や、めまぐるしく変化する車窓の風景が、ジェットコースターにたとえられることもある。
建設にあたっては、軌道桁・支柱の製造を三菱重工業横浜造船所（当時）、車両は同三原製作所（同）、変電所は三菱電機が担当し、総合監理を三菱地所が行うなど、随所に三菱グループの総合力が活かされている。江の島線の走る鎌倉市の大船から深沢界隈は三菱電機の2事業所を抱える。
湘南モノレール江の島線 歴史
2008年（平成20年）
2月24日 - 西鎌倉駅構内で、湘南深沢発湘南江の島行き列車がブレーキ故障でオーバーランして停車、反対方向から来た湘南江の島発大船行き列車も同駅手前で緊急停車するトラブルが発生。乗客は脱出・救出され負傷者なし。関東運輸局から警告を受けた。事故車と同じ形式の5000系車両の使用を取り止め、翌25日、湘南深沢 - 大船で折り返し運転開始の後、翌26日に全線で通常より本数を減らした15分間隔の臨時ダイヤで運転再開。この事故以降行われる予定だった湘南モノレール主催のイベントの多くは中止となった。
11月7日 - 23時53分頃湘南深沢 - 西鎌倉間で上り回送電車が高所作業車のゴンドラ部分に衝突したものの作業員は軌道に避難しけが人はいなかった。数分後に下り最終電車が現場を通過予定だったが、湘南深沢駅で運転を打ち切り、乗客約100人が影響を受けた。衝突した編成は同月16日までに修繕・試運転を行い、翌17日から営業に復帰した。
12月23日 - 新車両の増備と廃車予定車両のリフレッシュ工事により同年2月24日の冒進事故以前の平常ダイヤに復帰する。
湘南モノレール江の島線 歴史
2018年（平成30年）ドイツ・ヴッパータール空中鉄道との姉妹関係を車体横に表示
4月1日 - ICカード「PASMO」を導入。同時に交通系ICカード全国相互利用サービスへの対応により、Suica、Kitaca、manaca、TOICA、ICOCA、PiTaPa、nimoca、はやかけん、SUGOCAが利用可能となる。
9月13日 - ドイツ西部の都市ヴッパータールにあるヴッパータール空中鉄道と初の「姉妹懸垂式モノレール協定書」を締結。
12月1日 - 旧来の駅舎に増改築を施した湘南江の島駅の新駅舎が竣工。絵本作家の久村香織によるイラストがベースとなる第2次サインシステムの運用が開始。
湘南江の島駅よりさらに南下して江ノ島電鉄を跨ぎ、江の島あるいは茅ヶ崎まで延伸する構想が当初存在したが、諸々の事情により頓挫したとされる。
湘南モノレール江の島線 運賃
大人普通旅客運賃（小児半額・10円未満切り上げ）。2019年10月1日改定。
湘南モノレール江の島線 乗車券
普通乗車券、定期乗車券、回数乗車券のほかに企画乗車券として「湘南モノレール1日フリーきっぷ」が発売されているほか、過去には『世界のモノレールシリーズ』を初めとする各種記念乗車券も数多く発売されていたことがある。パンチ式車内補充券を現在でも車掌が発行している。
かつて、JR東日本線連絡乗車券を湘南江の島駅券売機限定で発売していた。連絡定期券はJR東日本線連絡のみで、取り扱い区間など詳細は駅や窓口に表示されず、3社連絡定期券は扱わない。
カード乗車券は、2018年4月1日始発よりPASMOが導入された。
2025年2月13日には、全駅でクレジットカードやデビットカード等のタッチ決済や、QRデジタルチケットによる乗車サービスを開始しており、湘南モノレール公式サイトや「RYDE PASS」アプリで「1日フリーきっぷ」や新江ノ島水族館入場券付きの1日フリーきっぷ「モノレールdeえのすい」が購入できる。
湘南モノレール江の島線 広告ソング
「シルバーアロー号湘南へ」ザ・ウォータージェットメン
2005年にコミュニティFM放送局「藤沢エフエム放送」の番組への社長出演がきっかけとなり、ホスト役のシンガーソングライターにより当路線のPRソングが制作された。翌2006年には地元ミニコミ誌によりPRソングが収納されたCD付きの小冊子が発行された。
湘南モノレール江の島線 登場するメディア作品
近隣を走る江ノ島電鉄線ほどではないものの、景勝地・湘南を通ることから度々テレビドラマや映画、書籍などの作品に当路線が登場することがある。ここではその一部を取り上げる。
時雨沢恵一
時雨沢 恵一（しぐさわ けいいち、1972年〈昭和47年〉 - ）は、日本の男性ライトノベル作家。神奈川県出身。魚座のA型。
2000年に第6回電撃ゲーム小説大賞で最終候補作に残った『キノの旅』が「電撃hp」に掲載され、ライトノベル作家としてデビューした。その後、電撃文庫でシリーズ化され人気を集めた。2016年8月時点で関連書籍の累計部数は1090万部を記録している。
時雨沢恵一 経歴
もともと小説家には憧れていたが夢のような話だと思っていたので、投稿などはせずに大学を卒業した。その後、就職活動を1年間するが全く成果がなく、金銭面などからむしゃくしゃしていたところ、たまたまライトノベル作品の募集記事を見つけ（電撃文庫の『ブギーポップは笑わない』にも触発されたこともあり）、10年以上前から考えていた『キノの旅』の原型となる短編を執筆、これをいくつか連ねて長編として投稿する。
この作品が編集の目にとまりデビューした。当初は別の仕事もなく、生活も苦しかったので一人部屋にこもりっきりで1巻で描けなかったエピソードを執筆してはすぐ編集に送っていた。それから3か月後に続編の刊行が決まり、人気が出たのでそのままシリーズ化する。
時雨沢恵一 経歴
バイク好き・ガンマニア・軍事マニア。アメリカ留学経験もあり、拳銃（SIG SAUER P226）を実際に所有していた。また、カラオケで歌うのはアニメソング中心というほどのアニメや漫画、ゲーム好きで、本人曰く、「最も長い趣味」。
ペンネームの由来は『時雨沢』が銃器ブランドのSIG SAUER（シグザウエル、シグザウアー）を英語風に発音した「シグサゥアー」からとったものであり（英語版の表記は“Sigsawa”となっている）、『恵一』は『キノの旅』の応募原稿を執筆中にエルメスの参考に使用していた『ああっ女神さまっ』の主人公とその妹の名前から取ったものである。
本人曰く、「"〆切"なんてこの世からなくなってしまえば良い」と思っている。
時雨沢恵一 作風
デビュー作や雑誌に掲載する短編では現代社会を風刺するかのような寓話的な作品を多く発表する一方、少年と少女の飛行機物語といった古典的な冒険ものも得意とする。時雨沢曰く、「読者層は小学生から高校生辺りが主であるため、難しい表現はなるべく避けている」という。
著書のあとがきや作者近影に毎回何らかの凝った仕掛けをすることでも有名で、サイン会のときに1番多く言われたことが「あとがき頑張ってください」であった。『撲殺天使ドクロちゃん』の第4巻のあとがき、『バッカーノ! 1933＜下＞ THE SLASH 〜チノアメハ、ハレ〜』の「なかがき」に参加している。著者近影は"物や動物"（90式戦車等）であったが、『リリアとトレイズ』の第V巻や第VI巻、『学園キノ』第3巻では時雨沢本人の写った写真が掲載された。アニメ脚本を担当した『ソードアート・オンライン オルタナティブ ガンゲイル・オンライン』第5.5話においても、あとがきと称した短編パートを設けている。
執筆した作品について、3部作形式（もしくは「3の倍数」）で括るというこだわりを持っている。
時雨沢恵一 作風
この他、『学園キノ』では、銃火器類を実名で登場させてその説明にページを割いたり、他作品のパロディを入れたり、誤植から生まれた「雨沢恵一」（本人曰くツンデレ美少女）をあとがきに登場させたりしている。さらに、『キノの旅』の第XI巻ではあとがきの細工に加え、ページ数を割きたいという意図から電撃文庫6ページ相当の長い固有名詞を書き連ねたこともある。
これらのことから、時雨沢は「後書き作家」とも呼ばれている。
また、自身の作品の銃器が出てくるシーンのイラストでは、自身が実弾入りの拳銃を暴発させてしまった経験から、発砲するシーンを除いて引き金に手をかけた絵を描かないように要望・指導している（これは自身の作品のアニメでも同じ）。
更に、「キノの旅」XVIIでは、正規カバーの裏にもう一つのカバーをつける、といったことも行っている。
2014年、TVアニメ『ソードアート・オンラインII』にて銃器監修を担当。2018年には『ルパン三世 PART5』にて初のアニメ脚本を担当する。アニメの脚本・監修では銃器や照準器、ライフルケースなどについて脚本段階で指示を細かく書き込み、銃器監修以外にアクションシーンの絵コンテや音響の監修も務めることがある。また、時雨沢自身が持っているモデルガンなどを資料としてアニメスタッフに提供している。
電撃hp
電撃hp（でんげきエイチピー）とは1998年12月から2007年10月までメディアワークス（現：アスキー・メディアワークス）より発行されていたライトノベル中心の小説誌である。
電撃hp 概要
1998年12月18日に創刊された。Volume.1から8までは季刊だったが、Volume.9以降は隔月刊となった。Volume.38から誌面がリニューアル。雑誌のように番号が付けられ定期的に発売されていたが実際にはISBNがつき、Cコードで単行本に分類される書籍扱いであった。またバックナンバーも通常の本と同じように流通し、買うことが出来る。定価は945円及び720円（税込）。これは号によってページ数がまちまちな為である。
なお増刊号の電撃hp SPECIAL（年2回刊）は、月刊コミック電撃大王増刊として発行される雑誌扱いであったためバックナンバーの入手は困難。
電撃文庫で活躍している作家が中心となって執筆していた。また、電撃hp短編小説賞の母体雑誌でもあった。
非常にページ量が多い構成を活かし、しばしば特殊な作品について発売する前にほぼ1巻分まるまる掲載するという試みを行っていて、この試みから時雨沢恵一『キノの旅』などの作品が書籍化に至っている。
2007年10月10日発売のVolume.50の誌面で「電撃hp」としての発行を終えることが発表され（事実上の休刊）、編集体制は同年12月10日発売の新雑誌「電撃文庫MAGAZINE」に継承された。
温泉
温泉（おんせん）は、地中から湯（熱水泉）が湧き出している現象や場所、湯そのものを示す用語である。その熱水泉を用いた入浴施設やそれらが集まった地域（温泉街、温泉郷）も一般に温泉と呼ばれる。人工温泉と対比して「天然温泉」と称する場合もある。
熱源で分類すると、火山の地下のマグマを熱源とする火山性温泉と、火山とは無関係に地熱などにより地下水が加温される非火山性温泉に分けられる。含まれる成分により、様々な色、におい、効能の温泉がある。
広義の温泉（法的に定義される温泉）：日本の温泉法の定義では、必ずしも水の温度が高くなくても、普通の水とは異なる天然の特殊な水（鉱水）やガスが湧出する場合に温泉とされる（後節の「温泉の定義」を参照）。温泉が本物か否かといわれるのは、温泉法の定義にあてはまる「法的な温泉」であるのかどうかを議論する場合が一般的である（イメージに合う合わないの議論でも用いられる場合がある）。
湧出している熱水泉を、温かく感じるか冷たく感じるかは、個人差や環境に左右される面があり、世界各地ではその国の一年の平均気温を基準として、「温泉」とするかどうかの温度が定められている。日本では温泉法によって25度となっている。他国では、南アフリカでは25度、アメリカ合衆国では華氏70度（摂氏21.1度に相当）、イギリス・フランス・ドイツでは20度が基準である。
温泉 温泉の成り立ち
地熱で温められた地下水が自然に湧出するものと、ボーリングによって人工的に湧出あるいは揚湯されるもの（たとえ造成温泉でも）どちらも、温泉法に合致すれば温泉である。温泉を熱源で分類すると、火山の地下のマグマを熱源とする火山性温泉と、火山とは無関係の非火山性温泉に分けられる。非火山性温泉はさらに、地下深くほど温度が高くなる地温勾配に従って高温となったいわゆる深層熱水と、熱源不明のものに分けられる。また特殊な例として、古代に堆積した植物が亜炭に変化する際の熱によって温泉となったモール泉が北海道の十勝川温泉などに存在する。
火山性温泉は当然ながら火山の近くにあり、火山ガス起源の成分を含んでいる。深層熱水は平野や盆地の地下深部にあってボーリングによって取り出されることが多く、海水由来の塩分や有機物を含むことがある。
非火山性温泉の中には通常の地温勾配では説明できない高温のものがあり（有馬温泉、湯の峰温泉、松之山温泉など）、その熱や成分の起源についていくつかの説が提案されているが、いずれも仮説の段階である。
飛越地震後に新たに泉温70度の温泉が噴き出した立山の新湯や東日本大震災後に泉温が上昇した割石温泉など地震による温泉の変動が見られることがある。
温泉 温泉の定義
日本では温泉は温泉法と環境省の鉱泉分析法指針で定義されている。
温泉には以下の要素がある。
泉温
泉温は湧出口（通常は地表）での温泉水の温度とされる。泉温の分類としては鉱泉分析法指針では冷鉱泉・微温泉・温泉・高温泉の4種類に分類される。
泉温の分類は、国や分類者により名称や泉温の範囲が異なるため、世界的に統一されているというわけではない。
溶解成分（泉質）
水（湯）以外の溶解成分は人為的に定められた規定に基づき分類される。日本では温泉法及び鉱泉分析法指針で規定されている。鉱泉分析法指針では、鉱泉の中でも治療の目的に供しうるものを特に療養泉と定義し、特定された八つの物質について更に規定している。溶解成分の分類は、温泉1kg中の溶存物質量によりなされる。
湧出量
湧出量は地中から地表へ継続的に取り出される水量であり、動力等の人工的な方法で汲み出された場合も含まれる。
温泉の三要素は温泉の特徴を理解するために有益であるが、詳しくは物理的・化学的な性質等に基づいて種々の分類及び規定がなされている。
浸透圧
鉱泉分析法指針では浸透圧に基づき、温泉1kg中の溶存物質総量ないし凝固点（氷点）によって 低張性・等張性・高張性 という分類も行っている。
温泉 温泉の定義
日本では、1948年（昭和23年）7月10日に温泉法が制定された。この温泉法第2条（定義）によると、温泉とは、以下のうち一つ以上が満たされる「地中からゆう出する温水、鉱水及び水蒸気その他のガス（炭化水素を主成分とする天然ガスを除く。）」と定義されている（法的な定義による広義の温泉）。
温泉 温泉の定義
水温にかかわらず、以下の成分のうち、いずれか1つ以上のものを含む。（含有量は1kg中）
溶存物質（ガス性のものを除く。） 総量1,000mg以上
遊離炭酸 (CO2) 250mg以上
リチウムイオン (Li+) 1mg以上
ストロンチウムイオン (Sr2+) 10mg以上
バリウムイオン (Ba2+) 5mg以上
フェロ又はフェリイオン (Fe2+,Fe3+) 10mg以上
第一マンガンイオン (Mn2+) 10mg以上
水素イオン (H+) 1mg以上
臭素イオン (Br-) 5mg以上
沃素イオン (I-) 1mg以上
フッ素イオン (F-) 2mg以上
ヒ酸水素イオン (HAsO42-) 1.3mg以上
メタ亜ひ酸 (HAsO2) 1mg以上
総硫黄 (S) [HS-,S2O32-,H2Sに対応するもの] 1mg以上
メタホウ酸 (HBO2) 5mg以上
メタけい酸 (H2SiO3) 50mg以上
重炭酸ソーダ (NaHCO3) 340mg以上
ラドン (Rn) 20×10-10Ci以上
ラジウム塩 (Raとして) 1億分の1mg以上
環境省の定める鉱泉分析法指針では「常水」と「鉱水」を区別する。湧出時の温度が摂氏25度以上であるか、または指定成分が一定の値以上である場合、これを「鉱水」と分類する（「鉱泉」および「泉質」も参照）。
泉温
湧出または採取したときの温度により以下の四種類に分類される。
冷鉱泉 - 摂氏25度未満
微温泉 - 泉摂氏25度以上摂氏34度未満
温泉 - 摂氏34度以上摂氏42度未満（狭義の温泉）
高温泉 - 摂氏42度以上
液性の分類 - pH値
湧出時のpH値による分類
酸性 - pH3未満
弱酸性 - pH3以上6未満
中性 - pH6以上7.5未満
弱アルカリ性 - pH7.5以上8.5未満
アルカリ性 - pH8.5以上
浸透圧の分類
溶存物質総量および凝固点（氷点）による分類
低張性 - 溶存物質総量 8g/kg未満、氷点-0.55℃以上
等張性 - 溶存物質総量 8g/kg以上10g/kg未満、氷点-0.55℃未満-0.58℃以上
高張性 - 溶存物質総量 10g/kg以上、氷点-0.58℃未満
鉱泉分析法指針では、治療の目的に供しうる鉱泉を特に療養泉と定義し、特定された八つの物質について更に規定している。
泉源の温度が摂氏25度以上であるか、温泉1kg中に以下のいずれかの成分が規定以上含まれているかすると、鉱泉分析法指針における療養泉を名乗ることができる。
さらに療養泉は溶存物質の成分と量により以下のように分類される。