國際單位制按一貫計量單位制的原則構成,采用十進制構成其倍數和分數單位;只能通過SI詞頭構成倍數和分數的單位,其基本單位及其定義只能由國際計量大會決定,SI導出單位的專門名稱及其符號只能由國際計量大會選定 。根據上述規則,諸如容量單位升、重量單位噸、光亮度單位尼特(nt,1尼特=1坎/米)等都不是國際單位制的單位 。
兩類SI單位 。在國際單位制中,7個基本單位以及按一貫性原則從基本單位導出的單位,總稱為SI單位 。例如:SI導出單位中既包括那些由國際計量大會賦予專門名稱的單位,如牛頓、瓦特、伏特、流明等;也包括那些沒有賦予專門名稱的單位,如米每秒、焦耳每開爾文、弧度每秒等 。
SI詞頭 。當單位前加了SI詞頭后,即構成了一個新的整體 。因而當有指數時,是指這個整體,并非只對未加詞頭的那個單位 。例如:表達為cm3時,是指立方厘米;表達為μs-1時,是指每微秒;表達為mm2/s時,是指二次方毫米每秒 。SI詞頭在任何情況下不能單獨使用,例如不能用K代替Kg或KΩ,或103 。
無量綱量的SI單位 。有相當一批物理量的量綱是“1” 。例如:折射率n,動摩擦因數μ,線應變ε,相對原子質量Ar,質子數Z,功率量級Lp,平面角φ 。所有這類量的SI單位是兩個相同的SI單位之比 。例如:折射率的SI單位是兩個速度的SI單位之比,即m·s-1/(m·s-1)=1;動摩擦因數的SI單位是兩個力的SI單位之比,即N/N=1 。其倍數和分數單位不是用SI詞頭構成而是用10的冪,例如106、103、10-6、10-3等,也可用數學符號%代替10-2,但也可以用諸如微克每克(μg/g),毫升每立方米(mL/m3)這樣的單位來代替10-6,但不應使用ppm這類的縮寫符號。基本單位的定義始于1889年,在近百年內,由于科學技術的發展,它們的定義也在不斷發生變化,下面簡述其定義和演變的情況 。物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號單位定義長度 L 米 m 1米是光在真空中在1/299792458秒的時間間隔內的行程質量 m 千克 kg 1千克是18×14074481個C-12原子的重量時間 t 秒 s 1秒是銫-133原子基態兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的
9192631770周期的持續時間 電流 Ι 安培) A 在真空中相距1米的兩無限長而圓截面可忽略的平面直導線內通過一恒定電流熱力學溫度 T 開爾文 K 1開是水三相點熱力學溫度的1/273.16物質的量 n(ν) 摩爾 mol 1摩是一系統的物質的量,系統中所包含的基本單位與0.012千克
碳-12的原子數目相等 。發光強度 I(Iv) 坎德拉 cd 1坎為一光源在給定方向的發光強度,光源發出頻率為540×1012赫的單色輻射,且在此方向上的輻射強度為1/683瓦每球面度注:1. 人們生活和貿易中,質量可能誤認為是重量,實際上重量是由于重力而產生的,而質量是物質的性質 。
2. 單位名稱和單位符號兩欄,前為中文符號,后為國際符號 。例:“安培”可簡稱“安”,也作為中文符號使用 。圓括號內的字,為前者的同義語 。例:“千克”也可以稱為“公斤” 。
3.Kg(Kilogram)原名稱:G(Grave) 。① 長度單位——米(m) 。1889年第1屆國際計量大會批準國際米原器(鉑銥米尺)的長度為1米 。1927年第7屆計量大會又對米定義作了如下嚴格的規定:國際計量局保存的鉑銥米尺上所刻兩條中間刻線的軸線在 0℃時的距離(鉑銥米尺是一根橫截面近似為H形的尺子,在其中間橫肋兩端表面上各刻有3條與尺子縱向垂直的線紋,中間刻線是指每3條線紋的中間刻線) 。這根尺子保存在1標準大氣壓下,放在對稱地置于同一水平面上并相距571mm的兩個直徑至少為1cm的圓柱上 。
上述對于米的定義有一個不確定度,約為1×10-7 。由于科學技術的發展,它已不能滿足計量學和其他精密測量的需要 。在20世紀50年代,隨著同位素光譜光源的發展,發現了寬度很窄的氪-86同位素譜線,加上干涉技術的成功,人們終于找到了一種不易毀壞的自然基準,這就是以光波波長作為長度單位的自然基準 。
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