国际单位制的基本单位
国际单位制的基本单位
要定义,单位符号,表示什么物理量及其符号
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长度单位:米(m)
时间单位:秒(s)
重量单位:千克(kg)
电流单位:安培(A)
热力学温度:开(k)
物质的量单位:摩尔(mol)
发光强度:坎德拉(cd)
1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了米的新定义:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”.这样,基于光谱线波长的米的定义就被新的米定义所替代了. 实际上,米是被定义为光在以铂原子钟测量的0.000000003335640952秒内走过的距离(取这个特别的数字的原因是,因为它对应于历史上的米的定义——按照保存在巴黎的特定铂棒上的两个刻度之间的距离).
时间单位秒(second)是国际单位制中时间的基本单位,符号是s.有时也会借用英文缩写标示为sec.. 国际单位制词头经常与秒结合以做更细微的划分,例如ms(毫秒,千分之一秒)、us(微秒,百万分之一秒)和ns(纳秒,十亿分之一秒).虽然国际单位制词头虽然也可以用于扩增时间,例如ks(千秒)、Ms(百万秒)和Gs(十亿秒),但实际上很少这样子使用,大家都还是习惯用60进制的分、时和24进制的日做为秒的扩充.
世界公认的秒:在现行国际单位制下,在1967年召开的第13届国际度量衡大会对秒的定义是:铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间.这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的,而且在地面上的环境是零磁场.在这样的情况下被定义的秒,与天文学上的历书时所定义的秒是等效的.
千克,(符号kg或㎏)为国际单位制中量度质量的基本单位,千克也是日常生活中最常使用的基本单位之一.一千克的定义就是国际千克原器的质量,几乎与一升的水等重.千克是唯一一个有国际单位制词头的基本单位,也是唯一一个仍然使用人工制品作定义的国际单位(其他单位都用基础物理特性作定义,以便于在不同的实验室内复制).
自1889年以来,“千克”这一重量是由放在法国巴黎国际度量衡局(BIMP)的一个铂铱合金(90%的铂,10%的铱)圆筒所定义,它的高和直径都是约39毫米.该合金于1879年制成,经仔细调校,符合自18世纪法国大革命以来“千克”的重量,并于10年后被采纳,成为国际千克原器.千克是质量的单位,而质量就相当于日常说的一样东西有多“重”.然而,质量实际上是一个带“惯性”的性质;也就是说,一物体会在无外力的情况下倾向于保持既有的速度.当一质量为一千克的物体在一牛顿的力作用下,会以每秒平方一米的加速度(约相等于地球重力加速度的十分之一)加速. 物质的重量完全随本地的引力强度而定,而质量则不变(设该质量并非以相对论性速度相对于观察者运动).相应地,在微引力下的宇航员不需任何力气就能举起太空舱内的物体;因为物体“没有重量”.然而,物体在微引力下仍保有其质量,宇航员需使出十倍的力才能把十倍质量的物体以相同的加速度加速.
安培是电流的国际单位,简称为安,符号为A,定义为:在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线,通以相等的恒定电流,当每米导线上所受作用力为2e-7N(2×10^(-7) N)时,各导线上的电流为1安培. 比安培小的电流可以用毫安、微安等单位表示. 1安培 = 1000毫安 (mA) 1毫安 = 1000微安( μ A) 在电池上常见的单位为 mAh (毫安·小时),例如500mAh代表这颗电池能够提供 500mA×1hr = 1800C(库仑,简称‘库’)的电子,亦即提供一耗电量为 500mA的电器使用一小时的电量.
开尔文,为热力学温标或称绝对温标,是国际单位制中的温度单位.由爱尔兰第一代开尔文男爵(Lord Kelvin)威廉·汤姆森发明,其命名依发明者头衔为Kelvins,符号是K,但不加“°”来表示温度.1927年,第七届国际计量大会将热力学温标作为最基本的温标.
开尔文温度计(缩写为“K”)是科学工作中使用很普遍的一种. 开氏温度标度是用一种理想气体来确立的,它的零点被称为绝对零度.根据动力学理论,当温度在绝对零度时,气体分子的动能为零.为了方便起见.开氏温度计的刻度间隔与摄氏温度计上的刻度间隔相一致,也就是说,开氏温度计上的一度等于摄氏温度计上的一度,水的冰点摄氏温度计为0℃,开氏温度计为273.15K.
摩尔,旧称克分子、克原子,是国际单位制7个基本单位之一,表示物质的量,符号为mol.每1摩尔任何物质含有阿伏加德罗常数(约6.02×10^23)个微粒.使用摩尔时基本微粒应予指明,可以是原子、分子、离子及其他粒子,或这些粒子的特定组合体.
科学上把含有6.02×10^23个微粒的集体作为一个单位,称为摩尔,它是表示物质的量(符号是n)的单位,简称为摩,单位符号是mol. 1mol的碳原子含6.02×10^23个碳原子,质量为12克. 1mol的硫原子含6.02×10^23个硫原子,质量为32克. 同理,1摩任何物质的质量都是以克为单位,数值上等于该种原子的相对原子质量.
candela 发光强度的单位.国际单位制(SI)的7个基本单位之一.简称“坎”,符号cd.是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×10的12次方赫兹的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度.发光强度单位最初是用蜡烛来定义的,单位为烛光.1948年第九届国际计量大会上决定采用处于铂凝固点温度的黑体作为发光强度的基准,同时定名为坎德拉,曾一度称为新烛光.1967年第十三届国际计量大会又对坎德拉作了更加严密的定义.由于用该定义复现的坎德拉误差较大,1979年第十六届国际计量大会决定采用现行的新定义. 发光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写cd.Lcd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量.光源辐射是均匀时,则光强为I=F/Ω,Ω为立体角,单位为球面度(sr),F为光通量,单位是流明,对于点光源由I=F/4 .光亮度是表示发光面明亮程度的,指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比,单位是坎德拉/平方米.