SI-basiseenheid

Die SI-basiseenhede is die standaard eenhede van meting bepaal deur die Internasionale Stelsel van Eenhede (SI) vir die sewe basis hoeveelhede van wat nou bekend is as die Internasionale Stelsel van Hoeveelhede : hulle is veral 'n basiese stel waaruit alle ander SI-eenhede kan word afgelei . Die eenhede en hul fisiese hoeveelhede is die tweede vir tyd , die meter vir die meting van lengte , die kilogram vir massa , die ampère vir elektriese stroom , die kelvinvir temperatuur , die mol vir die hoeveelheid stof , en die kandelare vir die ligintensiteit . Die SI-basiseenhede is 'n fundamentele deel van die moderne metrologie en vorm dus 'n grondslag van die moderne wetenskap en tegnologie.

Die sewe SI-basiseenhede

Simbool	Naam	Basishoeveelheid
s	tweede	tyd
m	meter	lengte
kg	kilogram	massa
A	ampère	elektriese stroom
K	kelvin	termodinamiese temperatuur
mol	mol	hoeveelheid stof
cd	candela	ligintensiteit

Die SI-basiseenhede vorm 'n stel onderling onafhanklike dimensies soos vereis deur dimensionele analise wat algemeen in wetenskap en tegnologie gebruik word. ^{[ aanhaling nodig ]}

Die name en simbole van SI-basiseenhede word in kleinletters geskryf, behalwe die simbole van diegene wat na 'n persoon vernoem is, wat met 'n hoofletter geskryf word. Byvoorbeeld, die meter (VSA Engels: meter ) het die simbool m, maar die kelvin het die simbool K, want dit is vernoem na Lord Kelvin en die ampère met die simbool A is vernoem na André-Marie Ampère .

'N Aantal ander eenhede, soos die liter (Amerikaanse Engels: liter ), astronomiese eenheid en elektronvolt , is nie formeel deel van die SI nie, maar word aanvaar vir gebruik met SI .

Definisies

Op 20 Mei 2019, as die laaste handeling van die 2019-herdefiniëring van die SI-basiseenhede , het die BIPM amptelik die volgende nuwe definisies bekendgestel, wat die voorafgaande definisies van die SI-basiseenhede vervang het .

SI-basiseenhede
Naam	Simbool	Meet	Formele definisie ná 2019 ^[1]	Historiese oorsprong / regverdiging	Dimensie simbool
tweede	s	tyd	"Die tweede, simbool s, is die SI-eenheid van tyd . Dit word gedefinieer deur die vaste numeriese waarde van die sesiumfrekwensie ∆ ν _Cs , die onverstoorde grondtoestand-hiperfine-oorgangsfrekwensie van die sesium 133-atoom , te neem.9 192 631 770 wanneer dit uitgedruk word in die eenheid Hz, wat gelyk is aan s ⁻¹ . " ^[1]	Die dag word in 24 uur verdeel, elke uur in 60 minute verdeel, elke minuut in 60 sekondes verdeel. 'N Sekonde is 1 / (24 × 60 × 60) van die dag . Histories is hierdie dag gedefinieer as die gemiddelde sondag ; dws die gemiddelde tyd tussen twee opeenvolgende voorvalle van plaaslike skynbare sonmiddag .	T
meter	m	lengte	"Die meter, simbool m, is die SI-eenheid van lengte . Dit word gedefinieer deur die vaste numeriese waarde van die snelheid van die lig in vakuum c te neem299 792 458 as dit uitgedruk word in die eenheid ms ⁻¹ , waar die tweede gedefinieër word in terme van ∆ ν Cs . " ^[1]	1 / 10 000 000 van die afstand van die aarde se ewenaar tot die noordpool gemeet op die middelboog deur Parys .	L
kilogram	kg	massa	"Die kilogram, simbool kg, is die SI-eenheid van massa . Dit word gedefinieer deur die vaste numeriese waarde van die Planck-konstante h te neem6.626 070 15 × 10 ³⁴ wanneer dit uitgedruk word in die eenheid J s , wat gelyk is aan kg m ² s ⁻¹ , waar die meter en die tweede gedefinieër word in terme van c en ∆ ν _Cs . " ^[1]	Die massa van een liter van water by die temperatuur van smelt ys. 'N Liter is 'n duisendste kubieke meter.	M
ampère	A	elektriese stroom	"Die ampère, simbool A, is die SI-eenheid van elektriese stroom . Dit word gedefinieer deur die vaste numeriese waarde van die elementêre lading e te neem1.602 176 634 × 10 ⁻¹⁹ wanneer dit uitgedruk word in die eenheid C, wat gelyk is aan A s , waar die tweede gedefinieër word in terme van ∆ ν _Cs . " ^[1]	Die oorspronklike "International Ampere" is elektrochemies gedefinieër as die stroom wat benodig word om 1,118 milligram silwer per sekonde uit 'n oplossing van silwernitraat te deponeer . In vergelyking met die SI-ampère is die verskil 0,015%. Die mees onlangse definisie voor 2019 was egter: "Die ampère is die konstante stroom wat, indien dit in twee reguit parallelle geleiers van oneindige lengte gehou word, met 'n weglaatbare sirkelvormige deursnit en een meter in vakuum geplaas word, tussen hierdie geleiers 'n krag gelyk aan2 × 10 ^-7 newton per meter van lengte. "Dit het die effek van die definisie van die vakuum deurlaatbaarheid te wees μ ₀ = 4 π × 10 ⁻⁷ H / m of N / A ² of T ⋅m / A of Wb / (A⋅m) of V ⋅ s / ( A ⋅m)	Ek
kelvin	K	termodinamiese temperatuur	"Die kelvin, simbool K, is die SI-eenheid van termodinamiese temperatuur . Dit word gedefinieer deur die vaste numeriese waarde van die Boltzmann-konstante k te neem as1.380 649 × 10 ⁻²³ wanneer dit uitgedruk word in die eenheid JK ⁻¹ , wat gelyk is aan kg m ² s ⁻² K ⁻¹ , waar die kilogram, meter en tweede gedefinieër word in terme van h , c en ∆ ν _Cs . " ^[1]	Die Celsius-skaal : die Kelvin-skaal gebruik die graad Celsius vir sy eenheidstoename, maar is 'n termodinamiese skaal (0 K is absoluut nul ).	Θ
mol	mol	hoeveelheid stof	"Die mol, simbool mol, is die SI-eenheid van die hoeveelheid stof . Een mol bevat presies 6.022 140 76 × 10 ²³ elementêre entiteite. Hierdie getal is die vaste numeriese waarde van die Avogadro-konstante , N _A , wanneer dit uitgedruk word in die eenheid mol ⁻¹ en word die Avogadro-nommer genoem . Die hoeveelheid stof, simbool n , van 'n stelsel is 'n maatstaf van die aantal gespesifiseerde elementêre entiteite. 'N Elementêre entiteit kan 'n atoom, 'n molekuul, 'n ioon, 'n elektron, enige ander deeltjie of spesifieke groep deeltjies. " ^[1]	Atoomgewig of molekulêre gewig gedeel deur die molêre massakonstante , 1 g / mol.	N
candela	cd	ligintensiteit	"Die candela, simbool cd, is die SI-eenheid van die helderheidsintensiteit in 'n gegewe rigting. Dit word gedefinieer deur die vaste numeriese waarde van die helderheidseffektiwiteit van monochromatiese straling van frekwensie te neem.540 × 10 ¹² Hz , K _cd , 683 wees as dit uitgedruk word in die eenheid lm W ⁻¹ , wat gelyk is aan cd sr W ⁻¹ , of cd sr kg ⁻¹ m ⁻² s ³ , waar die kilogram, meter en tweede word gedefinieer in terme van h , c en ∆ ν _Cs . " ^[1]	Die kerskrag , wat gebaseer is op die lig wat uitgestraal word deur 'n brandende kers met standaardeienskappe.	J
Naam	Simbool	Meet	Formele definisie ná 2019 ^[1]	Historiese oorsprong / regverdiging	Dimensie simbool

2019 herdefiniëring van die SI-basiseenhede

Nuwe SI: afhanklikheid van basiseenheiddefinisies op fisiese konstantes met vaste numeriese waardes en op ander basiseenhede wat van dieselfde stel konstantes afgelei is. Pyle word in die teenoorgestelde rigting getoon in vergelyking met tipiese afhanklikheidsgrafieke , dws

{\ displaystyle a \ rightarrow b}

in hierdie grafiek beteken

{\ displaystyle b}

hang af van

{\ displaystyle a}

.

Die SI-stelsel na 1983, maar voor die herdefinisie van 2019: afhanklikheid van definisies van basiseenhede op ander basiseenhede (byvoorbeeld, die meter word gedefinieer as die afstand wat deur die lig afgelê word in 'n spesifieke fraksie van 'n sekonde ), met die konstantes van die natuur en artefakte wat gebruik word om dit te definieer (soos die massa van die IPK vir die kilogram).

Nuwe definisies van die basiseenhede is op 16 November 2018 goedgekeur en het op 20 Mei 2019 in werking getree. Die definisies van die basiseenhede is sedert die Meterkonvensie in 1875 verskeie kere gewysig en nuwe toevoegings van basiseenhede het plaasgevind. Sedert die herdefiniëring van die meter in 1960, was die kilogram die enigste basiseenheid wat nog direk gedefinieer is in terme van 'n fisiese artefak, eerder as 'n eienskap van die natuur. Dit het daartoe gelei dat 'n aantal ander SI-basiseenhede indirek gedefinieer is in terme van die massa van dieselfde artefak; die mol , die ampère en die candela is deur hul definisies gekoppel aan die massa van die Internasionale Prototipe van die Kilogram , 'n platinum - iridium- silinder van gholfbalgrootte wat in 'n kluis naby Parys gestoor is.

Dit is al lank 'n doelstelling in die metrologie om die kilogram in terme van 'n fundamentele konstante te definieer , op dieselfde manier as wat die meter nou gedefinieër word in terme van die snelheid van die lig . Die 21ste Algemene Konferensie oor gewigte en maatreëls (CGPM, 1999) het hierdie pogings op 'n amptelike grondslag geplaas en aanbeveel dat nasionale laboratoriums hul pogings moet voortsit om eksperimente wat die eenheid van massa verbind met fundamentele of atoomkonstantes te verfyn met die oog op 'n toekoms. herdefiniëring van die kilogram ". Twee moontlikhede het veral aandag getrek: die Planck-konstante en die Avogadro-konstante .

In 2005 het die International Committee for Weights and Measures (CIPM) die voorbereiding van nuwe definisies vir die kilogram, die ampère en die kelvin goedgekeur, en dit het die moontlikheid opgemerk van 'n nuwe definisie van die mol gebaseer op die Avogadro-konstante. ^[2] Die 23ste CGPM (2007) het besluit om enige formele verandering uit te stel tot die volgende Algemene Konferensie in 2011. ^[3]^{[ moet opgedateer word ]}

In 'n nota aan die CIPM in Oktober 2009 ^[4], Ian Mills, die president van die CIPM Consultative Committee - Units (CCU), katalogiseer die onsekerhede van die fundamentele konstantes van fisika volgens die huidige definisies en hul waardes onder die voorgestelde nuwe definisie . Hy het 'n beroep op die CIPM gedoen om die voorgestelde veranderinge in die definisie van kilogram , ampère , kelvin en mol te aanvaar, sodat verwys word na die waardes van die fundamentele konstantes, naamlik die Planck-konstante ( h ), die elektronlading ( e ), die Boltzmann-konstante ( k ), en die Avogadro-konstante ( N _A ). ^[5] Hierdie benadering is in 2018 goedgekeur, net nadat metings van hierdie konstantes met voldoende akkuraatheid bereik is.

Sien ook

Internasionale woordeskat van metrologie
Internasionale stelsel van hoeveelhede
Nie-SI-eenhede wat in die SI genoem word
Metriese voorvoegsel
Fisiese konstante

Verwysings

^ a b c d e f g h i "The International System of Units (SI), 9th Edition" (PDF) . Bureau International des Poids et Mesures. 2019.
^ 94ste vergadering van die Internasionale Komitee vir gewigte en maatreëls (2005). Aanbeveling 1: Voorbereidende stappe in die rigting van nuwe definisies van die kilogram, die ampère, die kelvin en die mol in terme van fundamentele konstantes Gearchiveer 7 Augustus 2011 by die Wayback Machine
^ 23ste Algemene Konferensie oor gewigte en afmetings (2007). Resolusie 12: Oor die moontlike herdefiniëring van sekere basiseenhede van die Internasionale Eenheidstelsel (SI) .
^ Ian Mills, president van die CCU (Oktober 2009). "Gedagtes oor die tydsberekening van die verandering van die huidige SI na die nuwe SI" (PDF) . CIPM . Besoek op 23 Februarie 2010 .
^ Ian Mills (29 September 2010). "Konsep Hoofstuk 2 vir SI-brosjure, na herdefiniëring van die basiseenhede" (PDF) . CCU . Besoek op 1 Januarie 2011 .

Eksterne skakels

Internasionale Buro vir gewigte en maatreëls
Nasionale Fisiese Laboratorium
NIST -SI

[SI_9th_edition-1] ^ a b c d e f g h i "The International System of Units (SI), 9th Edition" (PDF) . Bureau International des Poids et Mesures. 2019.

[2] 94ste vergadering van die Internasionale Komitee vir gewigte en maatreëls (2005). Aanbeveling 1: Voorbereidende stappe in die rigting van nuwe definisies van die kilogram, die ampère, die kelvin en die mol in terme van fundamentele konstantes Gearchiveer 7 Augustus 2011 by die Wayback Machine

[3] 23ste Algemene Konferensie oor gewigte en afmetings (2007). Resolusie 12: Oor die moontlike herdefiniëring van sekere basiseenhede van die Internasionale Eenheidstelsel (SI) .

[4] Ian Mills, president van die CCU (Oktober 2009). "Gedagtes oor die tydsberekening van die verandering van die huidige SI na die nuwe SI" (PDF) . CIPM . Besoek op 23 Februarie 2010 .

[draft-5] Ian Mills (29 September 2010). "Konsep Hoofstuk 2 vir SI-brosjure, na herdefiniëring van die basiseenhede" (PDF) . CCU . Besoek op 1 Januarie 2011 .