原子比

原子比は、ある種類の原子 (i) と別の種類の原子 (j) の比率を測る尺度です。密接に関連する概念に原子パーセント(またはat.% ) があり、これはある種類の原子が原子の総数に対して占める割合を示します。^{[1]これらの概念の}分子的同等物はモル分率、またはモルパーセントです。

数学的には、原子パーセントは

${\displaystyle \mathrm {atomic\ パーセント} \ (\mathrm {i} )={\frac {N_{\mathrm {i} }}{N_{\mathrm {tot} }}}\times 100\ }$ %

ここでN _iは対象となる原子の数、N _{tot は}原子の総数であり、原子比は

${\displaystyle \mathrm {原子\ 比率} \ (\mathrm {i:j} )=\mathrm {原子\ パーセント} \ (\mathrm {i} ):\mathrm {原子\ パーセント} \ (\mathrm {j } )\ .}$

たとえば、水(H ₂ O)中の水素の原子百分率はat.% _{H 2 O} = 2/3 x 100 ≈ 66.67%ですが、水素と酸素の原子比はA _H:O = 2:1です。

もう一つの応用は放射化学であり、同位体比や同位体存在比を指すことがある。数学的には、同位体存在比は

${\displaystyle \mathrm {同位体\ 存在量} \ (\mathrm {i} )={\frac {N_{\mathrm {i} }}{N_{\mathrm {tot} }}}\ ,}$

ここで、N _{i は}対象同位体の原子数、N _{tot は}原子の総数であり、原子比は

${\displaystyle \mathrm {同位体\ 比率} \ (\mathrm {i:j} )=\mathrm {同位体\ パーセント} \ (\mathrm {i} ):\mathrm {同位体\ パーセント} \ (\mathrm {j } )\ .}$

たとえば、重水中の重水素(D) と水素(H)の同位体比は、おおよそD:H = 1:7000 (同位体存在比0.00014% に相当) です。

ただし、レーザー物理学では、原子比はドーピング比またはドーピング分率を指す場合があります。

• 例えば、理論的には、Yb : Y ₃ Al ₅ O ₁₂の100%ドーピング比は純粋なYb ₃ Al ₅ O ₁₂です。
• ドーピング率は、

${\displaystyle \mathrm {\frac {N_{\mathrm {ドーパントの原子数} }}{N_{\mathrm {ドーパントで置換できる溶液の原子数} }}} }$

• 集中度測定表