Międzynarodowy System Pomiarowy (SI)

System metryczny został opracowany w czasie rewolucja Francuska, ze standardami ustalonymi dla licznika i kilograma 22 czerwca 1799 r.

The system metryczny był eleganckim systemem dziesiętnym, w którym jednostki tego typu były zdefiniowane przez potęgę dziesięciu. Stopień separacji był stosunkowo prosty, ponieważ różne jednostki nazwano przedrostkami wskazującymi rząd wielkości separacji. Zatem 1 kilogram to 1000 gramów, ponieważ kilogram- oznacza 1000.

W przeciwieństwie do angielskiego systemu, w którym 1 mila ma 5280 stóp, a 1 galon to 16 filiżanek (lub 1229 dramów lub 102,48 osadzarek), system metryczny miał oczywisty urok dla naukowców. W 1832 roku fizyk Karl Friedrich Gauss mocno promował system metryczny i wykorzystał go w swojej ostatecznej pracy w elektromagnetyczne.

Formalizacja pomiaru

Brytyjskie Stowarzyszenie Postępu Naukowego (BAAS) rozpoczęło działalność w latach 60. XIX wieku, kodyfikując potrzebę spójnego systemu pomiaru w środowisku naukowym. W 1874 r. BAAS wprowadził system pomiarów cgs (centymetr-gram-sekunda). System cgs wykorzystał centymetr, gram i sekundę jako jednostki podstawowe, a inne wartości wyprowadzono z tych trzech jednostek podstawowych. Pomiar pola magnetycznego pola magnetycznego był

instagram viewer
gaus, ze względu na wcześniejsze prace Gaussa na ten temat.

W 1875 r. Wprowadzono jednolitą konwencję liczników. W tym czasie istniała ogólna tendencja do upewnienia się, że jednostki były praktyczne do wykorzystania w odpowiednich dyscyplinach naukowych. System cgs miał pewne wady skali, szczególnie w dziedzinie elektromagnetycznej, więc nowe jednostki, takie jak amper (dla prąd elektryczny), om (dla opór elektryczny) i volt (dla siła elektromotoryczna) wprowadzono w latach 80. XIX wieku.

W 1889 r. System przeszedł, zgodnie z Ogólną Konwencją Wag i Miar (lub CGPM, skrót od francuskiej nazwy), do nowych jednostek podstawowych licznika, kilograma i sekundy. Od 1901 r. Zasugerowano, że wprowadzenie nowych jednostek podstawowych, takich jak ładunek elektryczny, może uzupełnić system. W 1954 r. Dodano amper, Kelvin (temperatura) i candela (natężenie światła) jako jednostki podstawowe.

CGPM zmieniło jego nazwę na Międzynarodowy System Miar (lub SI, z francuskiego Systeme International) w 1960 r. Od tego czasu kret został dodany jako ilość podstawowa substancji w 1974 r., Dzięki czemu całkowita liczba jednostek podstawowych wzrosła do siedmiu i uzupełniono nowoczesny system jednostek SI.

Jednostki podstawowe SI

System jednostek SI składa się z siedmiu jednostek podstawowych, a wiele innych jednostek pochodzi z tych fundamentów. Poniżej znajdują się podstawowe jednostki SI wraz z ich precyzyjny definicje, pokazujące, dlaczego zdefiniowanie niektórych z nich trwało tak długo.

  • metr (m) - Podstawowa jednostka długości; określone przez długość ścieżki przebytej przez światło w próżni w odstępie czasu 1 / 299,792,458 sekundy.
  • kilogram (kg) - podstawowa jednostka masy; równa masie międzynarodowego prototypu kilograma (zamówionego przez CGPM w 1889 r.).
  • sekundy) - Podstawowa jednostka czasu; czas trwania 9 192 621,770 okresów promieniowania odpowiadających przejściu między dwoma hiper drobnymi poziomami stanu podstawowego w 133 atomach cezu.
  • amper (A) - Podstawowa jednostka prądu elektrycznego; stały prąd, który utrzymywany w dwóch prostych równoległych przewodnikach o nieskończonej długości, nieistotny przekrój obwodu i umieszczone w odległości 1 metra w próżni wytworzyłyby między tymi przewodami siłę równą 2 x 10-7 niutony na metr długości.
  • Kelwin (stopnie K) - Podstawowa jednostka temperatury termodynamicznej; ułamek 1 / 273,16 temperatury termodynamicznej potrójnego punktu wody ( potrójny punkt jest punktem w diagram fazowy gdzie trzy fazy współistnieją w równowadze).
  • mol (mol) - podstawowa jednostka substancji; ilość substancji w układzie, która zawiera tyle elementów elementarnych, ile jest atomów w 0,012 kilograma węgla 12. Gdy mol jest używany, elementarne elementy muszą być określone i mogą to być atomy, cząsteczki, jony, elektrony, inne cząstki lub określone grupy takich cząstek.
  • candela (cd) - Jednostka podstawowa natężenie światła; natężenie światła, w danym kierunku, źródła emitującego promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540 x 1012 herc, a jego natężenie promieniowania w tym kierunku wynosi 1/683 W na steradian.

Jednostki pochodne SI

Z tych jednostek podstawowych wyprowadza się wiele innych jednostek. Na przykład jednostka SI dla prędkości wynosi m / s (metr na sekundę), wykorzystując podstawową jednostkę długości i podstawową jednostkę czasu do określenia długości przebytej w danym okresie czasu.

Wymienienie tutaj wszystkich jednostek pochodnych byłoby nierealistyczne, ale ogólnie, gdy zdefiniowany zostanie termin, odpowiednie jednostki SI zostaną wprowadzone wraz z nimi. Jeśli szukasz jednostki, która nie jest zdefiniowana, sprawdź Strona Jednostek SI National Institute of Standards & Technology.

Edytowany przez Dr Anne Marie Helmenstine