Základní jednotka SI - SI base unit

Symbol | název | Základní množství |
---|---|---|
s | druhý | čas |
m | Metr | délka |
kg | kilogram | Hmotnost |
A | ampér | elektrický proud |
K. | Kelvin | termodynamická teplota |
mol | krtek | množství látky |
CD | kandela | svítivost |
The Základní jednotky SI jsou standardem jednotky měření definováno Mezinárodní systém jednotek (SI) pro sedm základní množství toho, co je nyní známé jako Mezinárodní soustava veličin: jsou to zejména základní sada, ze které všechny ostatní SI jednotky může být odvozený. Jednotky a jejich fyzikální veličiny jsou druhý pro čas, Metr pro měření délka, kilogram pro Hmotnost, ampér pro elektrický proud, Kelvin pro teplota, krtek pro množství látky a kandela pro svítivost. Základní jednotky SI jsou základní součástí moderní metrologie, a tedy součástí základu moderní vědy a techniky.
Základní jednotky SI tvoří sadu vzájemně nezávislých dimenzí, jak to vyžaduje rozměrová analýza běžně používané ve vědě a technologii.[Citace je zapotřebí ]
Názvy a symboly základních jednotek SI jsou psány malými písmeny, kromě symbolů jmen pojmenovaných po osobě, které jsou psány s počátečním velkým písmenem. Například Metr (Americká angličtina: Metr) má symbol m, ale Kelvin má symbol K, protože je pojmenován po Lord Kelvin a ampér se symbolem A je pojmenován po André-Marie Ampère.
Řada dalších jednotek, například litr (Americká angličtina: litr), astronomická jednotka a elektronvolt, nejsou formálně součástí SI, ale jsou přijato pro použití se SI.
Definice
Dne 20. Května 2019, jako poslední akt Předefinování základních jednotek SI v roce 2019, BIPM oficiálně představil následující nové definice, které nahradily předchozí definice základních jednotek SI.
název | Symbol | Opatření | Formální definice po roce 2019[1] | Historický původ / odůvodnění | Dimenze symbol |
---|---|---|---|---|---|
druhý | s | čas | "Druhý, symbol s, je jednotka SI čas. Je definována převzetím pevné numerické hodnoty frekvence cesia ∆νČs, nerušená hyperjemná přechodná frekvence základního stavu atomu cesia 133, být 9192631770 když je vyjádřeno v jednotce Hz, která se rovná s−1."[1] | Den je rozdělen na 24 hodin, každá hodina je rozdělena na 60 minut, každá minuta je rozdělena na 60 sekund. Druhá je 1 / (24 × 60 × 60) z den. Historicky byl tento den definován jako střední sluneční den; tj. průměrná doba mezi dvěma po sobě jdoucími výskyty místní zdánlivé sluneční energie poledne. | T |
Metr | m | délka | "Metr, symbol m, je jednotka SI délka. Je definována převzetím pevné číselné hodnoty parametru rychlost světla ve vakuu C být 299792458 vyjádřeno v jednotce slečna−1, kde druhá je definována z hlediska ∆νČs."[1] | 1 / 10000000 vzdálenosti od Země rovník k severnímu pólu měřený na střední oblouk přes Paříž. | L |
kilogram | kg | Hmotnost | "Kilogram, symbol kg, je jednotka SI Hmotnost. Je definována převzetím pevné číselné hodnoty parametru Planckova konstanta h být 6.62607015×10−34 vyjádřeno v jednotce J s, což se rovná kg m2 s−1, kde měřič a druhý jsou definovány z hlediska C a ∆νČs."[1] | Hmotnost jednoho litr z voda při teplotě tajícího ledu. Litr je tisícina kubického metru. | M |
ampér | A | elektrický proud | "Ampér, symbol A, je jednotka SI elektrický proud. Je definována převzetím pevné číselné hodnoty parametru základní náboj E být 1.602176634×10−19 když je vyjádřeno v jednotce C, která se rovná Tak jako, kde druhá je definována jako ∆νČs."[1] | Původní „mezinárodní ampér“ byl definován elektrochemicky jako proud potřebný k uložení 1,118 miligramu stříbra za sekundu z roztoku dusičnan stříbrný. Ve srovnání s ampérem SI je rozdíl 0,015%. Nejnovější definice z doby před rokem 2019 však zněla: „Ampér je ten konstantní proud, který, pokud je udržován ve dvou přímých paralelních vodičích nekonečné délky, se zanedbatelným kruhovým průřezem a umístil jeden Metr odděleně ve vakuu by mezi těmito vodiči vyprodukovala sílu rovnou 2×10−7 newtonů na metr délky. “To mělo za následek definování vakuová propustnost být | Já |
Kelvin | K. | termodynamická teplota | "Kelvin, symbol K, je jednotka SI termodynamická teplota. Je definována převzetím pevné číselné hodnoty parametru Boltzmannova konstanta k být 1.380649×10−23 vyjádřeno v jednotce J K.−1, což se rovná kg m2 s−2 K.−1, kde kilogram, metr a sekunda jsou definovány jako h, C a ∆νČs."[1] | The Stupnice Celsia: Kelvinova stupnice používá pro svou jednotku přírůstek stupně Celsia, ale jde o termodynamickou stupnici (0 K je absolutní nula ). | Θ |
krtek | mol | množství látky | "Krtek, symbol mol, je jednotka SI množství látky. Jeden krtek obsahuje přesně 6.022 140 76 × 1023 elementární entity. Toto číslo je pevnou číselnou hodnotou Avogadro konstantní, NA, vyjádřeno v jednotkách mol−1 a nazývá se Číslo Avogadro. Množství látky, symbol n, systému je měřítkem počtu specifikovaných elementárních entit. Elementární entitou může být atom, molekula, iont, elektron, jakákoli jiná částice nebo specifikovaná skupina částic. "[1] | Atomová hmotnost nebo molekulární váha děleno konstanta molární hmotnosti, 1 g / mol. | N |
kandela | CD | svítivost | "Kandela, symbol cd, je jednotka SI svítivost v daném směru. Definuje se pevnou číselnou hodnotou parametru světelná účinnost monochromatického záření frekvence 540×1012 Hz, K.CD, což je 683, pokud je vyjádřeno v jednotce lm Ž−1, což se rovná CD sr Ž−1nebo cd sr kg−1 m−2 s3, kde kilogram, metr a sekunda jsou definovány jako h, C a ∆νČs."[1] | The síla svíčky, který je založen na světle vyzařovaném z hořící svíčky standardních vlastností. | J |
název | Symbol | Opatření | Formální definice po roce 2019[1] | Historický původ / odůvodnění | Dimenze symbol |
Předefinování základních jednotek SI v roce 2019


Nové definice základních jednotek byly schváleny 16. listopadu 2018 a vstoupily v platnost 20. května 2019. Definice základních jednotek byly několikrát upraveny Konvence měření v roce 1875 a došlo k novým přírůstkům základních jednotek. Od předefinování metru v roce 1960 byl kilogram jedinou základní jednotkou, která byla dosud definována přímo ve smyslu fyzického artefaktu, spíše než vlastnosti přírody. To vedlo k tomu, že řada dalších základních jednotek SI byla definována nepřímo, pokud jde o množství stejného artefaktu; the krtek, ampér a kandela byly prostřednictvím svých definic spojeny s masou Mezinárodní prototyp kilogramu, zhruba o velikosti golfového míčku Platina –iridium válec uložený v trezoru poblíž Paříže.
Již dlouho je cílem v metrologie definovat kilogram pomocí a základní konstanta stejným způsobem, jakým je nyní měřič definován v podmínkách rychlost světla. 21. den Generální konference o vahách a mírách (CGPM, 1999) umístil tyto snahy na oficiální základ a doporučil „aby národní laboratoře pokračovaly ve snaze zdokonalit experimenty, které spojují jednotku hmotnosti se základními nebo atomovými konstantami s ohledem na budoucí předefinování kilogramu“. Zvláštní pozornost přitahovaly dvě možnosti: Planckova konstanta a Avogadro konstantní.
V roce 2005 Mezinárodní výbor pro míry a váhy (CIPM) schválila přípravu nových definic pro kilogram, ampér a kelvin a upozornila na možnost nové definice molu na základě Avogadrovy konstanty.[2] 23. CGPM (2007) se rozhodl odložit jakoukoli formální změnu až na příští generální konferenci v roce 2011.[3][potřebuje aktualizaci ]
V poznámce k CIPM z října 2009[4] Ian Mills, prezident CIPM Poradní výbor - útvary (CCU) katalogizoval nejistoty základních konstant fyziky podle aktuálních definic a jejich hodnot podle navrhované nová definice. Vyzval CIPM, aby přijal navrhované změny v definici kilogram, ampér, Kelvin, a krtek tak, aby odkazovaly na hodnoty základních konstant, konkrétně na Planckova konstanta (h), elektronový náboj (E), Boltzmannova konstanta (k) a Avogadro konstantní (NA).[5] Tento přístup byl schválen v roce 2018, teprve poté, co bylo dosaženo měření těchto konstant s dostatečnou přesností.
Viz také
- Mezinárodní metrologický slovník
- Mezinárodní soustava veličin
- Jednotky jiné než SI uvedené v SI
- Metrická předpona
- Fyzická konstanta
Reference
- ^ A b C d E F G h i „The International System of Units (SI), 9. vydání“ (PDF). Bureau International des Poids et Mesures. 2019.
- ^ 94. zasedání Mezinárodní výbor pro míry a váhy (2005). Doporučení 1: Přípravné kroky k novým definicím kilogramu, ampéru, kelvinu a molu ve smyslu základních konstant Archivováno 7. srpna 2011 v Wayback Machine
- ^ 23 Generální konference o vahách a mírách (2007). Rezoluce 12: O možném předefinování určitých základních jednotek Mezinárodního systému jednotek (SI).
- ^ Ian Mills, prezident CCU (říjen 2009). „Myšlenky na načasování změny ze současného SI na nový SI“ (PDF). CIPM. Citováno 23. února 2010.
- ^ Ian Mills (29. září 2010). „Návrh kapitoly 2 pro brožuru SI v návaznosti na předefinování základních jednotek“ (PDF). CCU. Citováno 1. ledna 2011.