数密度とは？
数密度とは、物質の単位体積あたりに含まれる粒子（原子・分子・イオン）の個数のことです。物理学・化学・材料科学における基本的な量で、気体分子運動論や拡散、プラズマ物理、半導体のドーピングなど幅広い分野で用いられます。この計算ツールでは、物質の質量密度とモル質量から、1cm³あたりの粒子数として数密度を求めます。
使い方
材料の質量密度 \(\rho\) をグラム毎立方センチメートル（g/cm³）で、モル質量 \(M\) をグラム毎モル（g/mol）で入力してください。本ツールは密度にアボガドロ定数を掛け、モル質量で割ることで、1cm³あたりの粒子数を算出します。
計算式の解説
関係式は $$n = \frac{\text{Mass Density } \rho \cdot N_A}{\text{Molar Mass } M}$$ です。ここで \(\rho\) は質量密度、\(N_A = 6.02214076 \times 10^{23}\ /\text{mol}\) はアボガドロ定数、\(M\) はモル質量を表します。質量密度（g/cm³）をモル質量（g/mol）で割ると 1cm³あたりのモル数が得られ、これに \(N_A\) を掛けることでモル数を個々の粒子数へと換算できます。
計算例
水の密度は約 1 g/cm³、モル質量は 18.015 g/mol です。これを代入すると $$n = \frac{1 \times 6.02214076 \times 10^{23}}{18.015} \approx 3.343 \times 10^{22}\ \text{個/cm}^3$$ となります。つまり、1立方センチメートルあたりおよそ \(3.3 \times 10^{22}\)（約33垓）個もの水分子が存在することになります。
よくある質問
結果の単位は何ですか？ 1立方センチメートルあたりの粒子数（cm⁻³）です。\(10^6\) を掛けると、1立方メートルあたりの粒子数に換算できます。
元素にも使えますか？ はい。元素の質量密度とその原子量（モル質量）を入力すれば、結果は 1cm³あたりの原子数になります。
アボガドロ定数とは何ですか？ 1モルに含まれる粒子の個数のことで、2019年のSI単位再定義以降、正確に \(6.02214076 \times 10^{23}\) と定められています。
