Базовая единица СИ - SI base unit
В Базовые единицы СИ являются стандартными меры измерения определяется Международная система единиц (SI) для семи базовые количества того, что сейчас известно как Международная система количеств: они представляют собой базовый набор, из которого все остальные Единицы СИ возможно полученный. Единицы и их физические величины - это второй за время, то метр для измерения длина, то килограмм за масса, то ампер за электрический ток, то кельвин за температура, то крот за количество вещества, а кандела за интенсивность света. Базовые единицы СИ являются фундаментальной частью современных метрология, и, следовательно, часть основы современной науки и техники.
Базовые единицы СИ образуют набор взаимно независимых размеров в соответствии с требованиями размерный анализ обычно используется в науке и технике.[нужна цитата ]
Имена и символы основных единиц СИ пишутся строчными буквами, за исключением символов названных в честь человека, которые пишутся с заглавной буквы. Например, метр (Американский английский: метр) имеет символ m, но кельвин имеет символ K, потому что назван в честь Лорд Кельвин и ампер с символом A назван в честь Андре-Мари Ампер.
Ряд других единиц, таких как литр (Американский английский: литр), астрономическая единица и электронвольт, формально не являются частью СИ, но являются принято для использования с SI.
Определения
20 мая 2019 года в качестве заключительного акта 2019 новое определение базовых единиц СИ, то BIPM официально ввел следующие новые определения, заменив предыдущие определения основных единиц СИ.
Имя | Символ | Мера | Формальное определение после 2019 года[1] | Историческое происхождение / обоснование | Измерение символ |
---|---|---|---|---|---|
второй | s | время | "Второй, символ s, является единицей СИ время. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения частоты цезия ∆νCS, то невозмущенная частота сверхтонкого перехода в основное состояние атома цезия 133, быть 9192631770 когда выражается в единицах Гц, что равно s−1."[1] | День делится на 24 часа, каждый час делится на 60 минут, каждая минута делится на 60 секунд. Вторая 1 / (24 × 60 × 60) из день. Исторически этот день определялся как средний солнечный день; т. е. среднее время между двумя последовательными появлением локальных видимых солнечных полдень. | Т |
метр | м | длина | "Метр, символ m, является единицей СИ длина. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения скорость света в вакууме c быть 299792458 при выражении в единицах РС−1, где второй определяется через ∆νCS."[1] | 1 / 10000000 расстояния от земной шар от экватора к Северному полюсу, измеренного на средняя дуга через Париж. | L |
килограмм | кг | масса | "Килограмм, символ кг, является единицей СИ. масса. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения Постоянная Планка час быть 6.62607015×10−34 при выражении в единицах J s, что равно кг м2 s−1, где счетчик и секунда определены через c и ∆νCS."[1] | Масса одного литр из воды при температуре таяния льда. Литр равен одной тысячной кубометра. | M |
ампер | А | электрический ток | "Ампер, символ A, является единицей СИ электрический ток. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарный заряд е быть 1.602176634×10−19 при выражении в единице C, которая равна В качестве, где второй определяется через ∆νCS."[1] | Первоначальный «международный ампер» был определен электрохимически как ток, необходимый для осаждения 1,118 миллиграмма серебра в секунду из раствора нитрат серебра. По сравнению с СИ-амперами разница составляет 0,015%. Однако самое последнее определение до 2019 года было: «Ампер - это тот постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с незначительным круглым поперечным сечением, и один метр в вакууме, между этими проводниками возникнет сила, равная 2×10−7 ньютоны на метр длины ". Это повлияло на определение вакуумная проницаемость быть | я |
кельвин | K | термодинамическая температура | "Кельвин, символ K, является единицей СИ термодинамическая температура. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения Постоянная Больцмана k быть 1.380649×10−23 при выражении в единицах J K−1, что равно кг м2 s−2 K−1, где килограмм, метр и секунда определены через час, c и ∆νCS."[1] | В Шкала Цельсия: шкала Кельвина использует градусы Цельсия для своего приращения единицы, но является термодинамической шкалой (0 K - абсолютный ноль ). | Θ |
крот | моль | количество вещества | "Моль, символ моль, является единицей СИ количество вещества. Одна родинка содержит ровно 6.022 140 76 × 1023 элементарные сущности. Это число является фиксированным числовым значением Константа Авогадро, NА, выраженное в единицах моль−1 и называется Число Авогадро. Количество вещества, символ п, системы - это мера количества указанных элементарных сущностей. Элементарный объект может быть атомом, молекулой, ионом, электроном, любой другой частицей или определенной группой частиц ».[1] | Атомный вес или же молекулярный вес разделенный на постоянная молярной массы, 1 г / моль. | N |
кандела | CD | интенсивность света | "Кандела, символ cd, является единицей СИ интенсивность света в заданном направлении. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения световая отдача монохроматического излучения частоты 540×1012 Гц, KCD, чтобы быть 683 при выражении в единицах lm W−1, что равно CD SR W−1, или же cd sr кг−1 м−2 s3, где килограмм, метр и секунда определены через час, c и ∆νCS."[1] | В свеча, который основан на свете, излучаемом горящей свечой стандартных свойств. | J |
Имя | Символ | Мера | Формальное определение после 2019 года[1] | Историческое происхождение / обоснование | Измерение символ |
2019 новое определение базовых единиц СИ
Новые определения базовых единиц были утверждены 16 ноября 2018 г. и вступили в силу 20 мая 2019 г. Определения базовых единиц изменялись несколько раз с момента Метр Соглашение в 1875 г., и произошли новые добавления базовых единиц. С момента переопределения метра в 1960 году килограмм был единственной базовой единицей, все еще определяемой непосредственно в терминах физического артефакта, а не свойства природы. Это привело к тому, что ряд других базовых единиц СИ был определен косвенно через массу того же артефакта; то крот, то ампер, а кандела были связаны своими определениями с массой Международный прототип килограмма, примерно размером с мяч для гольфа платина –иридий цилиндр хранится в хранилище под Парижем.
Уже давно цель метрология чтобы определить килограмм через фундаментальная постоянная, точно так же, как счетчик теперь определяется в терминах скорость света. 21-е Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM, 1999) поставил эти усилия на официальную основу и рекомендовал «национальным лабораториям продолжить свои усилия по уточнению экспериментов, которые связывают единицу массы с фундаментальными или атомными константами с целью будущего переопределения килограмма». Особое внимание привлекли две возможности: Постоянная Планка и Константа Авогадро.
В 2005 г. Международный комитет мер и весов (CIPM) одобрил подготовку новых определений килограмма, ампера и кельвина и отметил возможность нового определения моля на основе постоянной Авогадро.[2] 23-я ГКБВ (2007 г.) решила отложить любые формальные изменения до следующей Генеральной конференции в 2011 г.[3][нуждается в обновлении ]
В записке для CIPM в октябре 2009 г.[4] Ян Миллс, президент CIPM Консультативный комитет - подразделения (CCU) каталогизировал неопределенности фундаментальных констант физики в соответствии с текущими определениями и их значениями в соответствии с предложенными новое определение. Он призвал CIPM принять предложенные изменения в определении килограмм, ампер, кельвин, и крот так что они относятся к значениям фундаментальных констант, а именно Постоянная Планка (час), заряд электрона (е), Постоянная Больцмана (k), а Константа Авогадро (NА).[5] Такой подход был одобрен в 2018 году только после того, как измерения этих констант были получены с достаточной точностью.
Смотрите также
- Международный словарь метрологии
- Международная система количеств
- Единицы, не относящиеся к системе СИ, упомянутые в системе СИ
- Метрический префикс
- Физическая постоянная
Рекомендации
- ^ а б c d е ж грамм час я «Международная система единиц (СИ), 9-е издание» (PDF). Bureau International des Poids et Mesures. 2019.
- ^ 94-е заседание Международный комитет мер и весов (2005). Рекомендация 1: Подготовительные шаги к новым определениям килограмма, ампера, кельвина и моля с точки зрения фундаментальных констант. В архиве 7 августа 2011 г. Wayback Machine
- ^ 23-е Генеральная конференция по мерам и весам (2007). Резолюция 12: О возможном изменении определения некоторых основных единиц Международной системы единиц (СИ).
- ^ Ян Миллс, президент CCU (октябрь 2009 г.). «Мысли о сроках перехода от Текущей SI к Новой SI» (PDF). CIPM. Получено 23 февраля 2010.
- ^ Ян Миллс (29 сентября 2010 г.). «Проект главы 2 брошюры СИ после переопределения базовых единиц» (PDF). CCU. Получено 1 января 2011.