エネルギーの単位
分光学では、エネルギーレベルが波数の単位である毎センチメートル(cm)で計測される。毎センチメートルは厳密にはエネルギーの単位ではないが、 E = h ν = h c / λ {\displaystyle E=h\nu =hc/\lambda } (Eはエネルギー、hはプランク定数、νは光の周波数、cは光速度、λは波長)の関係式から波数とエネルギーは比例関係にあり、その比例係数は h c ∼ 2 ⋅ 10 − 23 J c m {\displaystyle \ hc\sim 2\cdot 10^{-23}\ \mathrm {J} \ \mathrm {cm} } である。
エネルギーは、等価の仕事により定義できる。国際単位系(SI)におけるエネルギーの単位であるジュール(J)は、「1ニュートン(N)の力がその力の方向に物体を1メートル(m)動かすときの仕事」と定義されており、力の単位と長さの単位から組み立てられている。SI基本単位からは以下のように組み立てられる。
1 J = 1 k g ( m s ) 2 = 1 k g ⋅ m 2 s 2 {\displaystyle 1\ \mathrm {J} =1\ \mathrm {kg} \left({\frac {\mathrm {m} }{\mathrm {s} }}\right)^{2}=1\ {\frac {\mathrm {kg} \cdot \mathrm {m} ^{2}}{\mathrm {s} ^{2}}}}
仕事により定義された(力と長さの単位から組み立てられた)エネルギーの単位には、他に以下のものがある。
CGS単位系のエルグ(erg) = 10 J(1ダイン(dyn)の力がその力の方向に物体を1センチメートル(cm)動かすときの仕事)
MKS重力単位系の重量キログラムメートル(kgf·m) = 9.80665 J
FPS単位系のフィート・パウンダル(ft·pdl) = 0.0421401100938048 J
FPS重力単位系のフィート重量ポンド(ft·lbf) = 1.3558179483314004 J