Новости образования

Основные единицы измерения в международной системе СИ

Все единицы в системе СИ сводятся к семи основным - ампер (сила тока), моль (количество вещества), килограмм (масса), кельвин (температура), секунда (время), метр (расстояние) и кандела (сила света).

1889 год – впервые утвердили килограмм, метр и секунду, как основные единицы измерения на 1-й Генеральной конференции по мерам и весам. В дальнейшем были добавлены единицы измерения в электрике и оптике.

1960 год – ХI Генеральная конференция приняла стандарт, который впервые получил название «международная система единиц СИ».

1971 год – была добавлена последняя из семи размерностей – единица количества вещества – моль, которая широко используется в химии и некоторых разделах физики (например, молекулярная физика).

Ампер (сила тока, или просто ток)

Ампер определяется как заряд, который проходит через поперечное сечение проводника за определенный промежуток времени и обозначается буквой I.

I=q/t (ампер=кулон/секунда)

Обозначение единиц – А, как международном, так и в русском формате.

Моль (количество вещества)

Количество вещества характеризует определенное количество атомов (молекул, ионов или любых других однотипных частиц), содержащихся в данном веществе.

n=m/Mr=V/Vm=N/Na

Обозначение единиц – моль (международное mol). Количество частиц в 1 моль вещества называется постоянной Авогадро: NA = 6,022 141 79(30)×1023 моль−1.

Килограмм (масса)

Масса - фундаментальная физическая величина, определяющая инертные и гравитационные свойства всех тел - от макроскопических тел до атомов и элементарных частиц. Принятое обозначение – m. Единицы измерения – кг (международное kg). 1 килограмм определен при помощи эталона из платиново-иридиевого сплава. Образец храниться в палате мер и весов (город Севр в предместье Парижа).

Кельвин (температура)

Температура - это физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия системы. В СИ единицей измерения является кельвин, но для расчетов и повседневного использования температуру могут выражать в Цельсиях, Фаренгейтах и других единицах измерения. К примеру, нормальная средняя температура тела равна 36.6 °C ±0.7 °C, или 98.2 °F ±1.3 °F, или 309.6 ±0.7 К.

Секунда (время)

Время - одно из основных понятий философии и физики, условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел. Единицей времени является 1 секунда. Обозначается [c] или в английском варианте [s]. В 1997 году окончательно утвердили определение секунды. 1 секунда - это интервал времени, равный 9192631770 периодам излучения атома цезия-133 при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома в покое и при абсолютном нуле.

Метр (расстояние или длина)

Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299792458 секунды. Обозначается [м] или в английском варианте [m]. До 1960 года у метра, как и у килограмма, был специальный эталон, ныне хранящийся в Париже.

Кандела (сила света)

Кандела - единица силы света Международной системы единиц. Русское обозначение [кд], международное [cd]. Равна силе света, испускаемого с площади 1/600000 м2 сечения полного излучателя в перпендикулярном этому сечению направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины (2042 К) при давлении 101325 н/м2. Немного сложно, но раньше в физике под этим понятием понимали силу света, которую дает одна свеча. Но, так как очень сложно придумать эталон свечи, пришлось ввести такое определение. Лампа накаливания дает силу света в 100 кд.

В связи с увеличением знаний о фундаментальных константах совсем недавно ученые предложили внести изменения в определение четырех основных единиц СИ. Соответствующие предложения  были вынесены на 24 Генеральной конференции, которая проходила 17-24 октября 2011 года в Севре (подробности на сайте bipm.org). Вот новые определения:

  • Ампер - эта сила тока, при которой элементарный электрический заряд равен 1,60217653×10-19 кулона.
  • Кельвин предлагается определить так, чтобы постоянная Больцмана была равна 1,3806505×10-23 Дж/К
  • Моль определить так,  чтобы постоянная Авогадро была в точности равна 6,0221415×1023 на моль
  • Килограмм - чтобы постоянная Планка была равна 6,6260693×10-34 Дж×с.

После прохождения необходимых процедур, новые изменения могут вступить в силу уже в 2014 году.

27 октября 2011

по материалам BEST Репетитор