国际单位制

国际单位制 国际单位制 外文名称 法文:Système international d'unités (SI) 英文:International System of Units 背景 1948年召开的第九届国际计量大会作出了决定，要求国际计量委员会创立一种简单而科学的、供所有米制公约组织成员国均能使用的实用单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)和坎德拉(cd)作为基本单位。1960年第十一届国际计量大会决定将以这六个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”，并规定其符号为“SI”。以后1974年的第十四届国际计量大会又决定增加将物质的量的单位摩尔(mol)作为基本单位。因此，目前国际单位制共有七个基本单位。 国际单位制有两个辅助单位，即弧度和球面度。 SI导出单位是由SI基本单位按定义式导出的，其数量很多，在这里列出其中三类:用SI基本单位表示的一部分SI导出单位;具有专门名称的SI导出单位;用SI辅助单位表示的一部分SI导出单位。 其中，具有专门名称的SI导出单位总共有19个。有17个是以杰出科学家的名字命名的，如牛顿、帕斯卡、焦耳等，以纪念他们在本学科领域里作出的贡献。同时，为了表示方便，这些导出单位还可以与其他单位组合表示另一些更为复杂的导出单位。 国际单位制是计量学研究的基础和核心。特别是七个基本单位的复现、保存和量值传递是计量学最根本的研究课题。 1 SI基本单位 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克【公斤】 kg 时间 秒 s 电流 安【培】 A 热力学温度 开【尔文】 K 发光强度 砍【德拉】 cd 物质的量 摩【尔】 mol 注:1，人民生活和贸易中，质量习惯称为重量 2，单位符号一栏，前为中文符号，后为国际符号 例:“安培”可简称“安”，也作为中文符号使用。圆括号内的字，为前者的同义语 例:“千克”也可成为“公斤” SI辅助单位 物理量的名称 单位名称 单位符号 平面角 弧度 rad 立体角 球面度 sr SI常用导出单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 备注 面积 A，(S) 平方米 M^2 体积 V 立方米 M^3 速度 v 米每秒 m/s 加速度 a 米每二次方秒 m/s^2 角速度 ω 弧度每秒 rad/s 频率 f，ν 赫【兹】 Hz 1 Hz=1s^-1 2 【质量】密度 ρ 千克每立方米 kg/m^3 力 F 牛【顿】 N 1 N=1 kg?m/s^2 力矩 M 牛【顿】米 N?m 动量 p 千克米每秒 kg?m/s 压强 p 帕【斯卡】 Pa 1 Pa=1 N/m^2 功 W，(A) 焦【耳】 J 1 J=1 N?m 能【量】 E 焦【耳】 J 功率 P 瓦【特】 W 1 W=1 J/s 电荷【量】 Q 库【仑】 C 1 C=1 A?s 电场强度 E 伏【特】每米 V/m 电位、电压、电势差 U，(V) 伏【特】 V 1 V=1 W/A 电容 C 法【拉】 F 1 F=1 C/V 电阻 R 欧【姆】 Ω 1 Ω=1 V/A 电阻率 ρ 欧【姆】米 Ω?m 磁感应强度 B 特【斯拉】 T 1 T=1 Wb/m^2 磁通【量】 Φ 韦【伯】 Wb 1 Wb=1 V?s 电感 L 亨【利】 H 1 H= 1Wb/A 电导 西【门子】 S 1 S=A/V 光通量 流【明】 lm 1 lm=1 cd?sr 光照度 勒【克斯】 lx 1 lx=1 lm/m^2 放射性活度 贝可【勒尔】 Bq 1 Bq=1 s^-1 吸收剂量 戈【瑞】 Gy 1 Gy=1 J/kg 注:1、圆括号中的名称和符号，是它前面的名称和符号的同义词。 2、方括号中的字，在不致引起混淆、误解的情况下，可省略。去掉方括号中的 字，即为其名称的简称。 3 SI基本单位的定义 长度:米(m) 米是1,299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度 旧定义: 1. 1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米 2. 1960年第十一届国际计量大会:“米的长度等于氪,86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763(73倍”。 质量:千克(kg) 千克定义为国际千克原器的质量 旧定义:1升的纯水在4摄氏度的质量为一千克 时间:秒(s) 1967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定义:一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。 国际原子时是根据以上秒的定义的一种国际参照时标，属国际单位制(SI)。 电流:安[培](A) 安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准，1960年第十一届国际计量大会上，安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。 安培是为纪念法国物理学家A.-M.安培而命名的。 热力学温度:开[尔文](K) 开尔文 英文是 Kelvin 简称开，国际代号K，热力学温度的单位。开尔文是国际单位制(SI)中7个基本单位之一，以绝对零度(0K)为最低温度，规定水的三相点的温度为 273.16K，1K等于水三相点温度的1,273.16。特别需要注意的是:水的三相点不是冰点，冰点与气压和水中的溶质有关(比如空气)，三相点只与水本身的性质有关，是恒量。由此推算出的1K的大小与1摄氏度大致相等，且水在101325Pa下的熔点大约为273.15K，故摄氏温标与国际温标之间的换算大约为Tc=Tk-273.15。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。 发光强度:坎[德拉](cd) 坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012赫兹的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1,683瓦特每球面度。 定义中的540×1012赫兹辐射波长约为555nm，它是人眼感觉最灵敏的波长。 物质的量:摩[尔](mol) 表示组成物质微粒数目多少的物理量(物质的量是一个专用名词，不可分割和省略) 摩尔是物理量物质的量的单位 4 根据科学测定，12克12C所含的C原子数约为6.0220943×10^23 用符号NA表示，称阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数(NA ) 近似值 6.02×10^23 定义:凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒(约6.02×10^23)的物质，其物质的量为1摩。 SI辅助单位的定义 平面角:弧度(rad) 以长为圆周长(2π r)的弧所对的圆心角为2π 弧度，半个圆周长的弧所对的圆心角为?弧度。 立体角:球面度(sr) 以r为半径的球的中心为顶点，展开的立体角所对应的球面表面积为r^2 ，该立体角的大小就是球面度。 SI导出单位的定义 频率:赫[兹](Hz) 在1秒时间间隔内发生一个周期过程的频率，即1Hz=1s^-1 力;重力:牛[顿](N) 使一千克质量的物体产生1米每二次方秒加速度的力，即1N=1kg?m/s^2 压力，压强:帕[斯卡](Pa) 等于1牛顿每平方米，即1Pa=1N/m^2 能量;功;热:焦[耳](J) 当1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功，即1J=1N?m 功率;辐射通量瓦[特]W 在1秒时间间隔内产生1焦耳能量的功率，即1W=1J/s 电荷量:库[仑](C) 一安培电流在1秒时间间隔内所运送的电量，即1C=1A?s 电位;电压;电动势:伏[特](V) 流过1安培恒定电流的导线内，如两点之间所消耗的功率为1瓦特时，这两点之间的电位差为1伏,特,，即1V=1W/A 电容:法[拉](F) 当电容器充1库仑电量时，它的两极板之间出现1伏特的电位差，即1F=1C/V 电阻:欧[姆](Ω ) 一导体两点之间的电阻，当在这两点间加上1伏特恒定电位差时，在导体内产生1安培电流，而导体内不存在任何电动势，即1Ω=1V/A 电导:西[门子](S) 电导在数值上等于电阻的倒数，即1S=1/Ω 磁通量:韦[伯](Wb ) 5 表征磁场分布情况的物理量。通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积，即1Wb=1T?m^2 磁通量密度、磁感应强度:特[斯拉](T) 垂直于磁场方向的1米长的导线，通过1安培的电流，受到磁场的作用力为1牛顿时，通电导线所在处的磁感应强度就是1特斯拉,即1T=1N/(A?m) 电感:亨[利](H ) 一闭合回路的电感，当流过该电路的电流以1安培每秒的速率均匀变化时，在回路中产生1伏特的电动势，即1H=1V?s/A 摄氏温度:摄氏度(?) 沸点定为一百度，冰点定为零度，其间分成一百等分，一等分为一度，即1?=1K-273.15 光通量:流[明](lm) 发光强度为1坎德拉(cd)的点光源，在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为1流明，即1lm=1cd/sr 光照度:勒[克斯](lx) 1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，就是一勒克斯，即1lx=1lm/m^2 放射性活度:贝可[勒尔](Bq) 等于1每秒的活度，即1Bq=1s^-1 吸收剂量:戈[瑞](Gy) 等于1焦耳每千克的吸收剂量，即1Gy=1J/kg 剂量当量:希[沃特](Sv) 等于1焦耳每千克的剂量当量，即1Sv=1J/kg 6