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2019年バックナンバー

雑記帳

対数

 単位で、対数であらわされているものは少なくありません。 
 
 例えば、水素イオン濃度(pH。ペーハー)、マグニチュード(M)、音の強さ(db。デシベル)、星の等級(○等星)などです。
 
 対数(10を底にする常用対数)は、以下のとおりになります。
 
 元々の大きさ   対数表現  
 1/100000 -5
 1/10000 -4
 1/1000 -3
 1/100 -2
 1/10 -1
 0 0
 10 1
 100 2
 1000 3
 10000 4
 100000 5
 
 pHと、dbはわかりやすいですね。
 
 pHは中性が7、1増えるごとに水素イオン濃度が10倍になり、1減るごとに水素イオン濃度が10分の1になります。
 
 dbは「デシ」(10分の1。デシリットルは100ミリリットル)+「ベル」ですから、1ベル、つまり10デシベル増えるごとに、音の強さが10倍になり、1ベル、つまり10デシベル減るごとに、音の強さが10分の1になります。
 
 星の明るさは、「星空を見て特に明るい星を1等星、肉眼で見える一番暗い星を6等星とする」と定義が先にありました。あとで、1等星の明るさが6等星の100倍ということがわかりましたから(あるいは、100倍ということにして)、2.5等星ごとに10倍、5等星ごとに100倍という計算になっています。
 半端な等星もありますし、30等星くらいまでハッブル望遠鏡なら見えます。
 
 マグニチュードは、32倍(2の5乗)ごとに1増えるということになっています。2の10乗=1024倍になると、対数表現で2増え、2の30乗=32768倍になると3増えます。
 
 ちなみに、1オクターブ、ドから次のドまで周波数が2倍、これを12の半音ずつにわけ(2^(1/12)ずつ増やしていきます)て音階をつくります。14ではなく12である理由は、ミとファの間が半音、シとドの間が半音しかないからです。ミとファの間とシとドの間にピアノの黒鍵はありませんよね。
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