国际单位制简介:
国际单位制(法语:Système International d'Unités,简称SI),源于公制(又称米制),是世界上最普遍采用的标准度量系统。国际单位制以七个基本单位为基础,由此建立起一系列相互换算关系明确的“一致单位”。
另有二十个基于十进制的词头,当加在单位名称或符号前的时候,可用于表达该单位的倍数或分数。
国际单位制源于法国大革命期间所采用的十进制单位系统──公制;现行制度从1948年开始建立,于1960年正式公布。它的基础是米-千克-秒制(MKS),而非任何形式的厘米-克-秒制(CGS)。
国际单位制的设计意图是,先定义词头和单位名称,但单位本身的定义则会随着度量科技的进步、精准度的提高,根据国际协议来演变。例如,分别于2011年、2014年举办的第24、25届国际计量大会讨论了有关重新定义千克的提案。[1]千克新定义的提案于2018年11月16日的第26届大会通过。
随着科学的发展,厘米-克-秒制中出现了不少新的单位,而各学科之间在单位使用的问题上也没有良好的协调。因此在1875年,多个国际组织协定《米制公约》,创立了国际计量大会,目的是订下新度量衡系统的定义,并在国际上建立一套书写和表达计量的标准。
国际单位制已受大部分发达国家所采纳,但在英语国家当中,国际单位制并没有受到全面的使用。
单位名称 | 单位符号 | 物理量 | 定义(部分) | 量纲符号 |
---|---|---|---|---|
米 | m | 长度 |
| L |
千克 | kg | 质量 |
| M |
秒 | s | 时间 |
| T |
安培 | A | 电流 |
| I |
开尔文 | K | 热力学温度 |
| Θ |
摩尔 | mol | 物质的量 |
| N |
坎德拉 | cd | 发光强度 |
| J |
以上基本单位的最初定义是由以下机构给出:
其他定义都来自国际计量大会或国际计量委员会,列于《国际单位制手册》中。 |
导出单位
国际单位制导出单位是基本单位在乘幂、乘积或相除后产生的单位,如此形成的导出单位可以有无限多个。每个导出单位都与一个导出物理量相对应,例如,速度是建立在时间和长度上的物理量,在国际单位制中所对应的导出单位是“米每秒”(符号为m/s)。导出单位的量纲可以用基本单位的量纲组合来表达。
名称 | 符号 | 物理量 | 以其他SI单位表达 | 以基本单位表达 |
---|---|---|---|---|
弧度 | rad | 角 | m·m−1 | |
球面度 | sr | 立体角 | m2·m−2 | |
赫兹 | Hz | 频率 | s−1 | |
牛顿 | N | 力、重量 | kg·m·s−2 | |
帕斯卡 | Pa | 压强、应力 | N/m2 | kg·m−1·s−2 |
焦耳 | J | 能量、功、热量 | N·m | kg·m2·s−2 |
瓦特 | W | 功率、辐射通量 | J/s | kg·m2·s−3 |
库仑 | C | 电荷 | s·A | |
伏特 | V | 电压(电势差)、电动势 | W/A | kg·m2·s−3·A−1 |
法拉 | F | 电容 | C/V | kg−1·m−2·s4·A2 |
欧姆 | Ω | 电阻、阻抗、电抗 | V/A | kg·m2·s−3·A−2 |
西门子 | S | 电导 | A/V | kg−1·m−2·s3·A2 |
韦伯 | Wb | 磁通量 | V·s | kg·m2·s−2·A−1 |
特斯拉 | T | 磁通量密度(磁场) | Wb/m2 | kg·s−2·A−1 |
亨利 | H | 电感 | Wb/A | kg·m2·s−2·A−2 |
摄氏度 | °C | 温度(相对于273.15 K) | K | |
流明 | lm | 光通量 | cd·sr | cd |
勒克斯 | lx | 照度 | lm/m2 | m−2·cd |
贝克勒尔 | Bq | 放射性活度 | s−1 | |
戈瑞 | Gy | 致电离辐射的吸收剂量 | J/kg | m2·s−2 |
希沃特 | Sv | 致电离辐射等效剂量 | J/kg | m2·s−2 |
开特 | kat | 催化活度 | mol·s−1 | |
|
词头
在基本和导出单位名称之前加上词头,可表达该单位的倍数和分数。词头所代表的倍数都是10的整数幂,在倍数高于100或低于1100时则都是1000的整数幂。例如,词头kilo(千)表示一千倍,milli(毫)表示千分之一,也就是说,1000毫米(millimetre)为之1米(metre,又作公尺),1000米为之1千米(kilometre,又作公里),如此类推。这些词头不能够结合使用,即百万分之一米可写作微米(micrometre),但不可写作毫毫米(millimillimetre)。在对千克(kilogramme)加上词头时,以克(gramme)作为“基本”单位,因此百万分之一千克写作毫克(milligramme),而非微千克(microkilogram)。每个词头均有一个区分大小写的符号,使用时加在单位符号之前。
倍数 | 词头名称 | deca | hecto | kilo | mega | giga | tera | peta | exa | zetta | yotta | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
词头符号 | da | h | k | M | G | T | P | E | Z | Y | ||
中文(中国大陆) | 十 | 百 | 千 | 兆 | 吉(咖)[注 5] | 太(拉) | 拍(它) | 艾(可萨) | 泽(它) | 尧(它) | ||
中文(台湾) | 十 | 百 | 千 | 百萬 | 吉 | 兆 | 拍 | 艾 | 皆 | 佑 | ||
系数 | 100 | 101 | 102 | 103 | 106 | 109 | 1012 | 1015 | 1018 | 1021 | 1024 | |
分数 | 词头名称 | deci | centi | milli | micro | nano | pico | femto | atto | zepto | yocto | |
词头符号 | d | c | m | μ | n | p | f | a | z | y | ||
中文(中国大陆) | 分 | 厘 | 毫 | 微 | 纳(诺) | 皮(可) | 飞(母托) | 阿(托) | 仄(普托) | 幺(科托) | ||
中文(台湾) | 分 | 厘 | 毫 | 微 | 奈 | 皮 | 飛 | 阿 | 介 | 攸 | ||
系数 | 100 | 10−1 | 10−2 | 10−3 | 10−6 | 10−9 | 10−12 | 10−15 | 10−18 | 10−21 | 10−24 |
资料来源:维基百科