SI temel birimi - SI base unit

Temel SI birimleri standarttır ölçü birimleri tarafından tanımlanan Uluslararası Birimler Sistemine yedi için (SI) temel büyüklüklerin şimdi olarak bilinen şeyin Uluslararası Büyüklükler Sisteminde : bunlar, özellikle temel bir set olan diğer tüm gelen SI birimleri can edilebilir türevi . Birimleri ve fiziksel miktarlar olarak , ikinci için zaman , sayaç için uzunluk , kilogramı için kütle , amper için elektrik akımı , Kelvin için termodinamik sıcaklık , mol için maddenin miktarı ve kandeladır için ışık şiddeti . SI temel birimleri, modern metrolojinin temel bir parçasıdır ve dolayısıyla modern bilim ve teknolojinin temelinin bir parçasıdır.

SI temel birimleri , bilim ve teknolojide yaygın olarak kullanılan boyutsal analizin gerektirdiği şekilde, karşılıklı olarak bağımsız bir dizi boyut oluşturur .

SI temel birimlerinin adları ve sembolleri, ilk büyük harfle yazılan bir kişinin adının sembolleri hariç, küçük harfle yazılır. Örneğin, metre m sembolüne sahiptir, ancak kelvin K sembolüne sahiptir, çünkü adını Lord Kelvin'den almıştır ve A sembollü amper André-Marie Ampère'den sonra adlandırılmıştır .

Litre , astronomik birim ve elektronvolt gibi bir dizi başka birim, resmi olarak SI'nin bir parçası değildir, ancak SI ile kullanım için kabul edilir .

Tanımlar

May 2019, 20, son eylemi olarak temel SI birimleri 2019 yeniden tanımlanması , bıpm resmi değiştirerek aşağıdaki yeni belirlenmiş, temel SI birimleri, önceki tanımlamalar .

SI temel birimleri
İsim Sembol Ölçüm 2019 sonrası resmi tanım Tarihsel köken / gerekçe Boyut
sembolü
ikinci s zaman "İkinci, s sembolünün, SI birim zamanda . Bu ö sezyum frekansının sabit sayısal değer alarak tanımlanır ν Cs , sezyum 133 atomunun soğukkanlı taban durum aşırı ince geçiş frekansı , olduğu9 192 631 770 , s -1'e eşit olan Hz birimiyle ifade edildiğinde ." Gün 24 saate bölünmüştür, her saat 60 dakikaya bölünmüştür, her dakika 60 saniyeye bölünmüştür.
Bir ikinci , 1 / (24 x 60 x 60), bir gün . Tarihsel olarak bu gün ortalama güneş günü olarak tanımlanırdı ; yani, yerel görünür güneş öğlenin iki ardışık oluşumu arasındaki ortalama süre .
T
metre m uzunluk "Metre, sembol m, SI uzunluk birimidir . Işık hızının vakumdaki sabit sayısal değeri c olarak alınarak tanımlanır.299 792 458 ms -1 biriminde ifade edildiğinde , burada saniye ν Cs cinsinden tanımlanır ." 1 / Dünya'nın ekvatorundan Kuzey Kutbu'na olan uzaklığın 10 000 000'ı Paris üzerinden medyan yay üzerinde ölçülmüştür . L
kilogram kilogram kitle "Kilogram, sembol kg SI birim kütle . Bu sabit sayısal değer alarak tanımlanır Planck sabiti saat olmak6,626 070 15 x 10 -34 birim olarak ifade J s eşittir kg m 2 s -1 , sayaç ve saniye cinsinden tanımlandığı gibidir , c ve A ν Cs ." Bir kütle litre arasında su erime buz sıcaklığında karıştırılmıştır. Bir litre metreküpün binde biridir. m
amper A elektrik akımı "A sembolü olan amper, elektrik akımının SI birimidir . Temel yükün sabit sayısal değeri e olarak alınarak tanımlanır.1.602 176 634 × 10 −19 , A s'ye eşit olan C biriminde ifade edildiğinde , burada saniye ∆ ν Cs cinsinden tanımlanır ." Orijinal "Uluslararası Amper", bir gümüş nitrat çözeltisinden saniyede 1.118 miligram gümüş biriktirmek için gereken akım olarak elektrokimyasal olarak tanımlandı . SI amper ile karşılaştırıldığında, fark %0.015'tir. Bununla birlikte, 2019 öncesi en son tanım şuydu: "Amper, sonsuz uzunlukta, ihmal edilebilir dairesel kesitli ve boşlukta bir metre arayla yerleştirilmiş iki düz paralel iletkende muhafaza edilirse , bunlar arasında üretecek olan sabit akımdır. iletkenler eşit bir kuvvet2 x 10 -7 newton uzunluğunun metresi başına ". Bu tanımlama etkisi vakum geçirgenliği olduğu
μ 0 =4 π × 10 −7  H / m veya N / A 2 veya T ⋅m/A veya Wb /(A⋅m) veya Vs /( A ⋅m)
ben
Kelvin K termodinamik sıcaklık "Kelvin, sembolü K, SI birimi termodinamik sıcaklığının . Bu sabit sayısal değer alarak tanımlanır Boltzmann sabiti k olduğu1,380 649 × 10 −23 , kg m 2 s −2 K −1'e eşit olan JK −1 biriminde ifade edildiğinde , burada kilogram, metre ve saniye h , c ve ∆ ν Cs cinsinden tanımlanır ." Santigrat ölçeği : Kelvin ölçeği, birim artışı için derece Celsius kullanır, ancak bir termodinamik ölçektir (0 K mutlak sıfır ). Θ
köstebek mol madde miktarı "Mol, sembol mol, SI birimi madde miktarı . Bir mol tam olarak içeren 6,022 140 76 x 10 23 elementer kişiler. Bu sayı sabit sayısal değerdir Avogadro sabiti , N A birimi mol olarak ifade −1 ve Avogadro sayısı olarak adlandırılır.Bir sistemin madde miktarı, sembol n , belirtilen temel varlıkların sayısının bir ölçüsüdür.Temel bir varlık bir atom, bir molekül, bir iyon, bir elektron veya herhangi bir başka öğe olabilir. parçacık veya belirli bir parçacık grubu." Atom ağırlığı veya moleküler ağırlık bölü molar kütle sabiti , 1 g/mol. n
kandela CD ışık şiddeti "Cd sembolü olan kandela, belirli bir yönde ışık yoğunluğunun SI birimidir . Frekansın monokromatik radyasyonunun ışık etkinliğinin sabit sayısal değeri alınarak tanımlanır.540 x 10 12  Hz , K CD birimi ifade edildiği zaman, 683 olması um W -1 eşittir, CD sr W -1 ya da CD sr kg -1 m -2 s 3 , kilogram, metre ve ikincisi h , c ve ∆ ν Cs cinsinden tanımlanır ." Mum standart özelliklerinin yanan mumdan yayılan ışığın dayanmaktadır. J

SI temel birimlerinin 2019 yeniden tanımlanması

Yeni SI: Temel birim tanımlarının sabit sayısal değerlere sahip fiziksel sabitlere ve aynı sabitler kümesinden türetilen diğer temel birimlere bağımlılığı . Oklar tipik bağımlılık grafiklerine göre ters yönde gösterilmiştir , yani bu çizelgede araçlar bağlıdır .
SI sistemi 1983 yılında, ancak 2019 yeniden tanımlanması önce: diğer baz birimleri ana birim tanımlarının bağımlılığı (örneğin, metre katettiği mesafe olarak tanımlanır ışık bir belirli bir fraksiyonunda ikinci doğa sabitleriyle) ve bunları tanımlamak için kullanılan eserler ( kilogram için IPK'nin kütlesi gibi ).

Temel birimlerin yeni tanımları 16 Kasım 2018'de onaylandı ve 20 Mayıs 2019'da yürürlüğe girdi. 1875'teki Meter Sözleşmesinden bu yana temel birimlerin tanımları birkaç kez değiştirildi ve yeni temel birimler eklendi. 1960 yılında metrenin yeniden tanımlanmasından bu yana, kilogram doğanın bir özelliğinden ziyade doğrudan fiziksel bir eser olarak tanımlanan tek temel birim olmuştur. Bu, aynı artefaktın kütlesi açısından dolaylı olarak tanımlanan bir dizi diğer SI temel birimlerine yol açtı; mol , amper , ve kandeladır kütlesine bunların tanımları ile bağlanmıştır Kilogram Uluslararası Prototip , kabaca golfball boyutlu platin - iridyum Paris yakınlarındaki bir kasada saklanan silindir.

Kilogramı temel bir sabit cinsinden tanımlamak uzun zamandır metrolojide bir amaç olmuştur , tıpkı metrenin şimdi ışık hızı cinsinden tanımlanması gibi . 21. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı (CGPM, 1999), bu çabaları resmi bir temele oturtmuş ve "ulusal laboratuvarların, geleceğe yönelik bir bakış açısıyla kütle birimini temel veya atomik sabitlere bağlayan deneyleri iyileştirme çabalarını sürdürmelerini" tavsiye etmiştir. kilogramın yeniden tanımlanması". İki olasılık özellikle dikkat çekti: Planck sabiti ve Avogadro sabiti .

2005 yılında Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi (CIPM) kilogram, amper ve kelvin için yeni tanımların hazırlanmasını onayladı ve Avogadro sabitine dayalı yeni bir köstebek tanımı olasılığını kaydetti. 23. CGPM (2007), herhangi bir resmi değişikliği 2011'deki bir sonraki Genel Konferansa ertelemeye karar verdi.

Ekim 2009'da CIPM'ye bir notta, CIPM Danışma Komitesi – Birimler (CCU) Başkanı Ian Mills, mevcut tanımlara göre fiziğin temel sabitlerinin belirsizliklerini ve önerilen yeni tanım altındaki değerlerini katalogladı . CIPM'yi kilogram , amper , kelvin ve mol tanımında önerilen değişiklikleri kabul etmeye çağırdı, böylece temel sabitlerin değerlerine, yani Planck sabitine ( h ), elektron yüküne ( e ), Boltzmann sabiti ( k ) ve avagadro ( k A ). Bu yaklaşım 2018'de onaylandı, ancak bu sabitlerin ölçümleri yeterli doğrulukla elde edildikten sonra.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar