หน่วยฐาน SI

จาก Wikipedia สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทางข้ามไปที่การค้นหา

SI หน่วยฐาน เป็นมาตรฐานหน่วยของการวัดที่กำหนดโดยระบบหน่วย (SI) สำหรับเจ็ดปริมาณฐานของสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในขณะนี้เป็นระบบระหว่างประเทศของปริมาณ : พวกเขาเป็นที่สะดุดตาชุดพื้นฐานจากที่อื่น ๆ ทั้งหมดหน่วย SIสามารถ จะได้มาหน่วยงานและปริมาณทางกายภาพของพวกเขาเป็นครั้งที่สองสำหรับเวลาที่เมตรสำหรับการวัดความยาวที่กิโลกรัมสำหรับมวลที่แอมแปร์สำหรับกระแสไฟฟ้าที่เคลวินสำหรับอุณหภูมิที่ตัวตุ่นสำหรับปริมาณของสารและCandelaสำหรับความเข้มส่องสว่าง หน่วยฐาน SI เป็นส่วนพื้นฐานของมาตรวิทยาสมัยใหม่และเป็นส่วนหนึ่งของรากฐานของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่

หน่วยฐาน SI สร้างชุดของมิติที่เป็นอิสระร่วมกันตามที่ต้องการโดยการวิเคราะห์มิติที่ใช้กันทั่วไปในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี [ ต้องการอ้างอิง ]

ชื่อและสัญลักษณ์ของหน่วยฐาน SI เขียนด้วยตัวพิมพ์เล็กยกเว้นสัญลักษณ์ของบุคคลที่ตั้งชื่อตามบุคคลซึ่งเขียนด้วยอักษรตัวใหญ่เริ่มต้น ยกตัวอย่างเช่นเมตร (สหรัฐอเมริกาอังกฤษ: เมตร ) มีสัญลักษณ์เมตร แต่เคลวินมีสัญลักษณ์ K เพราะมันเป็นชื่อหลังจากลอร์ดเคลวินและแอมป์ที่มีสัญลักษณ์เป็นชื่อหลังจากAndré-Marie Ampère

จำนวนหน่วยอื่น ๆ เช่นเอลิตร (สหรัฐอเมริกาอังกฤษ: ลิตร ) หน่วยดาราศาสตร์และอิเล็กตรอนจะไม่ได้อย่างเป็นทางการส่วนหนึ่งของ SI แต่จะได้รับการยอมรับสำหรับใช้กับ SI

คำจำกัดความ[ แก้ไข]

เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 เป็นฉากสุดท้ายของ2019 นิยามใหม่ของหน่วยพื้นฐาน SIที่BIPMแนะนำอย่างเป็นทางการคำจำกัดความใหม่ต่อไปนี้แทนคำจำกัดความก่อน ๆ ของหน่วยฐาน

หน่วยฐาน SI
ชื่อสัญลักษณ์วัดคำจำกัดความอย่างเป็นทางการหลังปี 2019 [1]ที่มาทางประวัติศาสตร์ / เหตุผลสัญลักษณ์มิติ
วินาทีsเวลา"ที่สองสัญลักษณ์ s, เป็นหน่วย SI ของเวลา . มันถูกกำหนดโดยการคำนวณค่าคงที่ของความถี่ซีเซียมΔ เข้าพบCsที่ใจเย็นพื้นรัฐความถี่ hyperfine การเปลี่ยนแปลงของซีเซียม 133 อะตอมจะเป็น9 192 631 770เมื่อแสดงในหน่วย Hz ซึ่งเท่ากับ s −1 " [1]วันแบ่งเป็น 24 ชั่วโมงแต่ละชั่วโมงแบ่งเป็น 60 นาทีแต่ละนาทีหารด้วย 60 วินาที
เป็นครั้งที่สองคือ1 / (24 × 60 × 60)ของวัน ในอดีตในวันนี้ได้รับการกำหนดให้เป็นวันแสงอาทิตย์เฉลี่ย ; คือเวลาเฉลี่ยระหว่างสองเกิดขึ้นต่อเนื่องของท้องถิ่นแสงอาทิตย์ชัดเจนเที่ยง
ที
เมตรความยาว"มิเตอร์สัญลักษณ์ m คือหน่วย SI ของความยาวกำหนดโดยการเอาค่าตัวเลขคงที่ของความเร็วแสงในสุญญากาศ cมาเป็น299 792 458เมื่อแสดงในหน่วยms −1โดยที่วินาทีถูกกำหนดในรูปของ∆ ν Cs " [1]1 / 10 000 000ของระยะทางจากที่โลกเส้นศูนย์สูตร 's ไปยังขั้วโลกเหนือวัดบนโค้งแบ่งผ่านปารีส
กิโลกรัมกิโลกรัมมวล"กิโลกรัมสัญลักษณ์ kg คือหน่วย SI ของมวลมันถูกกำหนดโดยการเอาค่าตัวเลขคงที่ของค่าคงที่พลังค์ hเป็น6.626 070 15 × 10 −34เมื่อแสดงในหน่วยJ sซึ่งเท่ากับkg m 2 s −1โดยที่มิเตอร์และวินาทีถูกกำหนดในรูปของcและ ∆ ν Cs " [1]มวลของหนึ่งลิตรของน้ำที่อุณหภูมิของน้ำแข็งละลาย ลิตรคือหนึ่งในพันของลูกบาศก์เมตร
กระแสไฟกระแสไฟฟ้า"การแอมแปร์สัญลักษณ์เป็นหน่วย SI ของกระแสไฟฟ้า . มันถูกกำหนดโดยการคำนวณค่าคงที่ของประถมศึกษาค่าใช้จ่าย อีจะเป็น1.602 176 634 × 10 −19เมื่อแสดงในหน่วย C ซึ่งเท่ากับA sโดยที่วินาทีถูกกำหนดในรูปของ ∆ ν Cs " [1]เดิม "นานาชาติแอมแปร์" ถูกกำหนด electrochemically เป็นปัจจุบันที่จำเป็นในการฝาก 1.118 มิลลิกรัมของเงินต่อวินาทีจากการแก้ปัญหาของซิลเวอร์ไนเตรท เมื่อเทียบกับ SI แอมแปร์ความแตกต่างคือ 0.015% อย่างไรก็ตามคำจำกัดความก่อนปี 2019 ล่าสุดคือ: "แอมแปร์คือกระแสคงที่ซึ่งหากคงไว้ในตัวนำคู่ขนานตรงที่มีความยาวไม่สิ้นสุดของหน้าตัดวงกลมเล็กน้อยและวางห่างกันหนึ่งเมตรในสุญญากาศจะเกิดระหว่างสิ่งเหล่านี้ ตัวนำแรงเท่ากับ2 × 10 −7 นิวตันต่อความยาวเมตร "สิ่งนี้มีผลในการกำหนดความสามารถในการซึมผ่านของสุญญากาศให้เป็น
μ 0 =4 π × 10 −7  H / mหรือN / A 2หรือT ⋅m / A หรือWb / (A⋅m) หรือVs / ( A ⋅m)
ผม
เคลวินเคอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์"เคลวินสัญลักษณ์ K คือหน่วย SI ของอุณหภูมิอุณหพลศาสตร์มันถูกกำหนดโดยการเอาค่าตัวเลขคงที่ของค่าคงที่ Boltzmann kมาเป็น1.380 649 × 10 −23เมื่อแสดงในหน่วยJK −1ซึ่งเท่ากับkg m 2 s −2 K −1โดยที่กิโลกรัมเมตรและวินาทีถูกกำหนดในรูปของh , cและ ∆ ν Cs " [1]เซลเซียส : ขนาด Kelvin ใช้องศาเซลเซียสสำหรับหน่วยเพิ่มขึ้น แต่มีขนาดอุณหพลศาสตร์ (0 K เป็นศูนย์แน่นอน )Θ
ตุ่นโมลปริมาณของสาร"การตุ่น mol สัญลักษณ์เป็นหน่วย SI ของปริมาณของสาร . หนึ่งตุ่นมีตรง6.022 140 76 × 10 23หน่วยงานระดับประถมศึกษา. จำนวนนี้เป็นค่าตัวเลขคงที่ของคง Avogadro , Nเมื่อแสดงในหน่วยโมล−1และเรียกว่าหมายเลข Avogadroปริมาณของสารสัญลักษณ์nของระบบเป็นการวัดจำนวนของเอนทิตีพื้นฐานที่ระบุเอนทิตีพื้นฐานอาจเป็นอะตอมโมเลกุลไอออนอิเล็กตรอนและอื่น ๆ อนุภาคหรือกลุ่มอนุภาคที่ระบุ " [1]น้ำหนักอะตอมหรือน้ำหนักโมเลกุลหารด้วยค่าคงที่ของมวลโมลาร์ 1 กรัม / โมล
แคนเดลาซีดีความเข้มของการส่องสว่าง"แคนเดลาสัญลักษณ์ cd คือหน่วย SI ของความเข้มการส่องสว่างในทิศทางที่กำหนดมันถูกกำหนดโดยการใช้ค่าตัวเลขคงที่ของประสิทธิภาพการส่องสว่างของการแผ่รังสีเชิงเดี่ยวของความถี่540 × 10 12  Hz , K cdเป็น 683 เมื่อแสดงในหน่วยlm W −1ซึ่งเท่ากับcd sr W −1หรือcd sr kg −1 m −2 s 3โดยที่กิโลกรัมเมตรและ วินาทีถูกกำหนดในรูปของh , cและ ∆ ν Cs " [1]กำลังเทียนซึ่งขึ้นอยู่กับแสงที่ปล่อยออกมาจากเทียนที่กำลังลุกไหม้ซึ่งมีคุณสมบัติมาตรฐานเจ
ชื่อสัญลักษณ์วัดคำจำกัดความอย่างเป็นทางการหลังปี 2019 [1]ที่มาทางประวัติศาสตร์ / เหตุผลสัญลักษณ์มิติ

2019 การกำหนดหน่วยฐาน SI ใหม่[ แก้ไข]

SI ใหม่: การพึ่งพานิยามหน่วยฐานบนค่าคงที่ทางกายภาพที่มีค่าตัวเลขคงที่และบนหน่วยฐานอื่น ๆ ที่ได้มาจากค่าคงที่ชุดเดียวกัน ลูกศรที่แสดงอยู่ในทิศทางที่ตรงข้ามเมื่อเทียบกับปกติกราฟพึ่งพาเช่นในแผนภูมินี้หมายถึงขึ้นอยู่กับ
ระบบ SIหลังจากปี 1983 แต่ก่อนที่ 2019 นิยามใหม่: การพึ่งพาอาศัยกันของคำนิยามหน่วยฐานหน่วยฐานอื่น ๆ (เช่นเมตรถูกกำหนดให้เป็นระยะทางที่เดินทางโดยแสงในส่วนเฉพาะของสอง ) กับค่าคงที่ของธรรมชาติและ สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้กำหนด (เช่นมวลของIPKสำหรับกิโลกรัม)

คำจำกัดความใหม่ของหน่วยฐานได้รับการอนุมัติเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2018 และมีผลในวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 คำจำกัดความของหน่วยฐานได้รับการแก้ไขหลายครั้งตั้งแต่อนุสัญญามิเตอร์ในปี 1875 และมีการเพิ่มหน่วยฐานใหม่ นับตั้งแต่การกำหนดนิยามใหม่ของมิเตอร์ในปีพ. ศ. 2503 กิโลกรัมเป็นหน่วยฐานเดียวที่ยังคงกำหนดโดยตรงในแง่ของสิ่งประดิษฐ์ทางกายภาพแทนที่จะเป็นคุณสมบัติของธรรมชาติ สิ่งนี้นำไปสู่หน่วยฐาน SI อื่น ๆ จำนวนหนึ่งที่ถูกกำหนดโดยอ้อมในแง่ของมวลของสิ่งประดิษฐ์เดียวกันไฝที่แอมแปร์และแคนเดลาถูกเชื่อมโยงผ่านคำจำกัดความของพวกเขาเพื่อมวลของต้นแบบระหว่างประเทศของกิโลกรัมเป็นประมาณ golfball ขนาดทองคำขาว - กระบอกอิริเดียมที่เก็บไว้ในห้องนิรภัยใกล้ปารีส

มันมีมานานวัตถุประสงค์ในมาตรวิทยาเพื่อกำหนดกิโลกรัมในแง่ของค่าคงที่พื้นฐานในทางเดียวกันว่ามิเตอร์มีการกำหนดในขณะนี้ในแง่ของความเร็วของแสง การประชุมใหญ่สามัญครั้งที่ 21 เกี่ยวกับการชั่งตวงวัด (CGPM, 1999) ได้วางความพยายามเหล่านี้อย่างเป็นทางการและแนะนำ "ให้ห้องปฏิบัติการระดับชาติพยายามอย่างต่อเนื่องในการปรับแต่งการทดลองที่เชื่อมโยงหน่วยมวลกับค่าคงที่พื้นฐานหรืออะตอมเพื่ออนาคต นิยามใหม่ของกิโลกรัม ". สองเป็นไปได้ดึงดูดความสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งคือค่าคงที่ของพลังค์และคง Avogadro

ในปี 2548 คณะกรรมการระหว่างประเทศเพื่อการชั่งตวงวัด (CIPM) ได้อนุมัติการจัดทำคำจำกัดความใหม่สำหรับกิโลกรัมแอมแปร์และเคลวินและตั้งข้อสังเกตถึงความเป็นไปได้ของคำจำกัดความใหม่ของโมลตามค่าคงที่ Avogadro [2] CGPM ครั้งที่ 23 (พ.ศ. 2550) ตัดสินใจที่จะเลื่อนการเปลี่ยนแปลงอย่างเป็นทางการออกไปจนกว่าจะมีการประชุมใหญ่สามัญครั้งถัดไปในปี 2554 [3] [ ต้องการอัปเดต ]

ในบันทึกของ CIPM ในเดือนตุลาคม 2552 [4]เอียนมิลส์ประธานคณะกรรมการที่ปรึกษา CIPM - หน่วย (CCU) ได้จัดทำรายการความไม่แน่นอนของค่าคงที่พื้นฐานของฟิสิกส์ตามคำจำกัดความปัจจุบันและค่าของมันภายใต้นิยามใหม่ที่เสนอ. เขากระตุ้นให้ CIPM ที่จะยอมรับการเปลี่ยนแปลงที่เสนอในความหมายของกิโลกรัม , แอมป์ , เคลวินและMoleเพื่อให้พวกเขามีการอ้างอิงกับค่าของค่าคงที่พื้นฐานคือการคงที่ของพลังค์ ( H ) ที่ค่าใช้จ่ายอิเล็กตรอน ( E ) คง Boltzmann( k ) และค่าคงที่ Avogadro ( N A ) [5]แนวทางนี้ได้รับการอนุมัติในปี 2018 หลังจากการวัดค่าคงที่เหล่านี้ได้รับความแม่นยำเพียงพอเท่านั้น

ดูเพิ่มเติม[ แก้ไข]

  • คำศัพท์มาตรวิทยาสากล
  • ระบบปริมาณระหว่างประเทศ
  • หน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่กล่าวถึงใน SI
  • คำนำหน้าเมตริก
  • ค่าคงที่ทางกายภาพ

อ้างอิง[ แก้ไข]

  1. ^ ขคงจฉชเอชฉัน "ในระบบหน่วย (SI) 9 Edition" (PDF) Bureau International des Poids et Mesures. พ.ศ. 2562.
  2. ^ 94 การประชุมของคณะกรรมการระหว่างประเทศเพื่อการชั่งตวงวัด (2548) คำแนะนำ 1: ขั้นตอนเตรียมการสู่นิยามใหม่ของกิโลกรัมแอมป์เคลวินและโมลในแง่ของค่าคงที่พื้นฐาน เก็บถาวร 7 สิงหาคม 2554 ที่ Wayback Machine
  3. ^ การประชุมใหญ่สามัญครั้งที่ 23เรื่องชั่งตวงวัด (2550) มติ 12: ในการนิยามใหม่ที่เป็นไปได้ของหน่วยพื้นฐานบางอย่างของระบบหน่วย (SI)
  4. ^ เอียนมิลส์ประธาน CCU นี้ (ตุลาคม 2009) "ความคิดเกี่ยวกับระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงจากปัจจุบัน SI นิ SI ที่" (PDF) CIPM สืบค้นเมื่อ23 กุมภาพันธ์ 2553 .
  5. ^ เอียนมิลส์ (29 กันยายน 2010) "ร่างบทที่ 2 สำหรับ SI โบรชัวร์, redefinitions ของหน่วยพื้นฐานต่อไปนี้" (PDF) CCU . สืบค้นเมื่อ1 มกราคม 2554 .

ลิงก์ภายนอก[ แก้ไข]

  • สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ
  • ห้องปฏิบัติการทางกายภาพแห่งชาติ
  • NIST -SI