Jak mierzy się siłę? W jakich jednostkach mierzy się siłę? Jednostki miary masy. Najdokładniejsze i niezawodne sposoby pomiaru promieniowania

Światło jest po prostu niezbędne każdemu człowiekowi do dobrego nastroju i zdrowia psychicznego. Dzięki niemu mamy możliwość zobaczenia obiektów, rozróżnienia ich kształtu i struktury materiałów, gdyż sztuczne wydłużenie godzin dziennych pozwala nam zwiększyć efektywność i produktywność. Wybierając oprawy i lampy dla siebie, nie zapominaj, że światło musi być odpowiednio dobrane. W pomieszczeniach o różnym przeznaczeniu dopuszczalne jest zmienne podejście do natężenia oświetlenia. Aby wybrać odpowiednie lampy, trzeba wiedzieć, w jaki sposób mierzy się światło.

i sztuczne

Wszyscy eksperci w dziedzinie zdrowia ludzkiego jednomyślnie stwierdzają, że najlepszym źródłem światła dla człowieka jest naturalne źródło światła. Wspomaga produkcję szeregu witamin i mikroelementów w organizmie, a także korzystnie wpływa na oczy. Każdy obiekt można zobaczyć w naturalnym świetle, bez zniekształceń i odblasków.

Ale niestety współczesny świat dyktuje własne warunki i nie możemy już obejść się bez sztucznych źródeł światła w ciemności, w przeciwnym razie życie miast całkowicie by się zatrzymało. W każdym mieszkaniu znajduje się mnóstwo różnych lamp, często nie mamy pojęcia, jak mierzy się światło i na co należy zwrócić uwagę w sklepie, kupując różnego rodzaju kinkiety, lampy podłogowe i abażury.

Jakiego rodzaju światło tam jest?

Nie mniej istotna niż dobór natężenia światła jest kategoria czy rodzaj oświetlenia. Jak już powiedzieliśmy, najprzyjemniejszym i bezpiecznym światłem jest naturalne źródło światła. Ma ciepłą barwę i jest najmniej szkodliwy dla oczu. Najbardziej zbliżonym tonem były stare żarówki o czerwonawym odcieniu strumienia świetlnego. Nie podrażniały oczu i kopiowały światło słoneczne wpadające przez okna mieszkania.

Nowoczesne lampy mają wiele odmian elementu roboczego i rodzaju światła. Przed zakupem nowej lampy należy sprawdzić, jaki rodzaj światła jest wskazany na opakowaniu. Na przykład ciepłe światło byłoby idealne do pomieszczeń mieszkalnych. Neutralny jest zwykle używany w biurach i dużych obiektach przemysłowych. Zimne światło jest często wykorzystywane w warsztatach zegarmistrzowskich, gdzie jego niebieskawy odcień pomaga dostrzec drobne szczegóły. Zimne odcienie światła są również mile widziane w krajach subtropikalnych, gdzie tworzą wrażenie dodatkowego chłodu i przejrzystości powietrza.

Bazując na powyższym, zawsze możesz wybrać odpowiedni rodzaj żarówki, która stworzy pożądany nastrój i poziom komfortu w relaksującej domowej atmosferze. Psychologowie udowodnili, że rodzaj światła odgrywa poważną rolę w kształtowaniu nastroju pracy w przedsiębiorstwach. Oczywiście od tego zależy również wydajność pracy.

Jakie parametry służą do pomiaru natężenia światła?

Przeciętny kupujący nawet nie myśli o tym, jak mierzone jest światło i jak ważna jest ta informacja. Przecież mierzone światło mierzy się według wielu parametrów ilościowych i jakościowych. Trzeba je wziąć pod uwagę planując remonty w mieszkaniu i licząc ilość żarówek potrzebnych do każdego pomieszczenia.

Światło można mierzyć według następujących cech:

  • intensywność;
  • wytrzymałość;
  • jasność

Nie da się określić wszystkich niezbędnych parametrów samym okiem, dlatego warto zadbać o zakup urządzeń, które pomogą Ci zachować wzrok i pozytywne nastawienie psychiczne o każdej porze dnia.

Jak mierzy się jasność światła?

Jasność jest bardzo ważną cechą źródła światła. To jasność oświetlenia pozwala nam wyraźnie i kontrastowo widzieć wszystkie otaczające nas obiekty. Jasność poprawia percepcję przestrzenną i ekspozycję bieli i czerni. Poza tym to właśnie jasność źródła światła decyduje o stopniu komfortu podczas czytania drukowanego tekstu, a to, jak wiadomo, bezpośrednio wpływa na zdrowie oczu.

Jeśli mówimy o jasności, zapamiętanie, w jakich jednostkach mierzy się światło, jest bardzo łatwe. Kandela jest najczęściej używana do pomiaru jasności źródła światła. Jednostka ta oznacza jasność jednej świecy i to na niej opierają się wszystkie przyrządy pomiarowe. Czasami eksperci używają także innych jednostek miary - lambert i apostilbe.

Jakie urządzenie może mierzyć jasność oświetlenia?

Nowoczesne specjalistyczne sklepy ze sprzętem są zawsze gotowe zapewnić klientom szeroką gamę przyrządów do pomiaru jasności światła. Najlepiej sprawdzają się mierniki jasności i kolorymetry. Są w stanie dostarczyć informacji nie tylko o stopniu jasności w danym pomieszczeniu, ale także określić temperaturę barwową pomieszczenia.

Urządzenia o zaawansowanej funkcjonalności są odpowiednie dla profesjonalnych fotografów zajmujących się fotografią studyjną. A do potrzeb domowych odpowiedni jest zwykły miernik jasności, który nie ma dodatkowych opcji.

W czym

Moc światła - Zgodnie ze szkolnym kursem fizyki można ją scharakteryzować jako energię światła, którą można przenieść z jednego punktu do drugiego w określonym czasie. Energia ta może zmieniać kierunek w zależności od zadanej trajektorii.

Energię świetlną mierzy się w kandelach. Oznacza to, że po zakupie miernika jasności do użytku domowego zawsze możesz zmierzyć nie tylko jasność, ale także intensywność światła.

Natężenie światła: w czym się je mierzy?

Natężenie światła często nazywane jest natężeniem oświetlenia i ma ono także znaczenie przy wyborze lamp i różnego rodzaju lamp. Nawet dziecko pamięta, jak mierzone jest natężenie światła, choć należy tutaj wziąć pod uwagę pewne niuanse.

Jeśli mówimy o upadku na określoną powierzchnię, konieczne jest dokonanie pomiaru w lumenach. Ale jeśli chcesz sprawdzić stopień oświetlenia obiektów lub powierzchni, musisz porozmawiać o luksie.

Takie subtelności często przerażają kupujących, którzy gdzieś słyszeli, że światło mierzy się w lumenach i są zakłopotani niezrozumiałymi jednostkami miary wskazanymi na opakowaniu żarówki. Bardzo popularne urządzenie - luksomierz - pomoże Ci uporać się z problemem określenia stopnia oświetlenia w pomieszczeniu.

Luksometr – urządzenie zachowujące zdrowy wzrok

Jeśli masz trudności z zapamiętaniem, w jakich jednostkach mierzy się światło, luksomierz zaoszczędzi Twój czas i komórki nerwowe. Urządzenie to charakteryzuje się niewielkimi rozmiarami i wagą, najczęściej składa się z wyświetlacza i części pomiarowej.

Z takiego asystenta możesz skorzystać w domu, w placówce oświatowej czy w biurze. Aby uzyskać dane, wystarczy włączyć źródło światła i wykonać pomiary. W ciągu kilku sekund na wyświetlaczu zobaczysz wynik, który pokaże, jak bezpieczne dla oczu są Twoje żarówki i lampy.

do mieszkań i innych lokali mieszkalnych

Aby wybrać oświetlenie wygodne dla oczu, nie wystarczy wiedzieć, jak mierzy się światło. Niezbędne jest także posiadanie informacji o normach oświetleniowych, z których warto skorzystać planując rozmieszczenie opraw oświetleniowych w mieszkaniu.

Każde pomieszczenie i przestrzeń ma swój własny wymagany poziom oświetlenia, mierzony w luksach. Przykładowo, pokój dziecięcy powinien być najbardziej oświetlonym pomieszczeniem w mieszkaniu. Nie może być tu mniej niż dwieście apartamentów, w przeciwnym razie zdrowie dziecka będzie zagrożone.

Kuchnia i pozostałe pomieszczenia mogą być oświetlone stupięćdziesięcioma luksami, natomiast pomieszczenia gospodarcze i korytarze radzą sobie z pięćdziesięcioma luksami. Przestrzeganie tych standardów gwarantuje Twojej rodzinie komfortową egzystencję, doskonałe samopoczucie i wzrok, którego pozazdroszczy nawet orzeł.

Jeśli zależy Ci na rodzinie, powinieneś dokładnie wiedzieć, jakie żarówki są zamontowane w lampach w Twoim mieszkaniu. W końcu każdy rozsądny człowiek marzy o powrocie z pracy do domu, w którym czekają na niego wesołe dzieci i troskliwa żona w dobrym nastroju. A ważną rolę w tym, aby marzenie wreszcie stało się rzeczywistością, odgrywa dobrze dobrane oświetlenie.

Promieniowanie (lub promieniowanie jonizujące) to zbiór różnego rodzaju pól fizycznych i mikrocząstek, które mają zdolność jonizowania substancji.

Promieniowanie dzieli się na kilka rodzajów i mierzy za pomocą różnych instrumentów naukowych specjalnie zaprojektowanych do tego celu.

Ponadto istnieją jednostki miary, których przekroczenie może być śmiertelne dla człowieka.

Najdokładniejsze i niezawodne sposoby pomiaru promieniowania

Za pomocą dozymetru (radiometru) można możliwie najdokładniej zmierzyć natężenie promieniowania i zbadać konkretne miejsce lub konkretne obiekty. Najczęściej urządzenia do pomiaru poziomu promieniowania stosuje się w miejscach:

  1. W pobliżu obszarów promieniowania radiacyjnego (na przykład w pobliżu elektrowni jądrowej w Czarnobylu).
  2. Planowana budowa mieszkaniowa.
  3. W niezbadanych, niezbadanych obszarach podczas wędrówek i podróży.
  4. Przy potencjalnym zakupie nieruchomości mieszkalnych.

Ponieważ nie da się oczyścić terytorium i znajdujących się na nim obiektów z promieniowania (roślin, mebli, sprzętu, konstrukcji), jedynym pewnym sposobem ochrony jest sprawdzenie na czas poziomu zagrożenia i, jeśli to możliwe, trzymanie się jak najdalej ze źródeł i obszarów skażonych. Dlatego w normalnych warunkach dozymetry domowe mogą służyć do sprawdzania obszaru, produktów i przedmiotów gospodarstwa domowego, które skutecznie wykrywają zagrożenie i jego dawki.

Regulacja promieniowania

Celem kontroli promieniowania jest nie tylko pomiar jego poziomu, ale także ustalenie, czy wskaźniki odpowiadają ustalonym normom. Kryteria i normy dotyczące bezpiecznych poziomów promieniowania określone są w odrębnych ustawach i ogólnie ustalonych zasadach. Warunki przechowywania substancji wytworzonych przez człowieka i substancji radioaktywnych są regulowane dla następujących kategorii:

  • Żywność
  • Powietrze
  • Materiały budowlane
  • Technologia komputerowa
  • Wyposażenie medyczne.

Producenci wielu rodzajów żywności lub produktów przemysłowych są prawnie zobowiązani do określenia kryteriów i wskaźników zgodności z wymogami bezpieczeństwa radiacyjnego w swoich warunkach i dokumentach certyfikacyjnych. Odpowiednie służby rządowe dość ściśle monitorują różne odstępstwa lub naruszenia w tym zakresie.

Jednostki promieniowania

Już dawno udowodniono, że promieniowanie tła występuje niemal wszędzie, tyle że w większości miejsc jego poziom uznawany jest za bezpieczny. Poziom promieniowania mierzony jest za pomocą określonych wskaźników, wśród których głównymi są dawki - jednostki energii pochłoniętej przez substancję w momencie przejścia przez nią promieniowania jonizującego.

Główne rodzaje dawek i ich jednostek miary można ująć w następujących definicjach:

  1. Dawka ekspozycji– powstający pod wpływem promieniowania gamma lub rentgenowskiego i pokazuje stopień jonizacji powietrza; niesystemowe jednostki miary – rem lub „rentgen”, w międzynarodowym układzie SI klasyfikowany jest jako „kulomb na kg”;
  2. Wchłonięta dawka– jednostka miary – kolor szary;
  3. Skuteczna dawka– ustalane indywidualnie dla każdego narządu;
  4. Odpowiednik dawki– w zależności od rodzaju promieniowania, obliczane na podstawie współczynników.

Promieniowanie radiacyjne można określić jedynie za pomocą przyrządów. Jednocześnie istnieją pewne dawki i ustalone standardy, wśród których ściśle określone są dopuszczalne wskaźniki, dawki ujemne wpływu na organizm ludzki i dawki śmiertelne.

Poziomy bezpieczeństwa radiacyjnego

Dla populacji ustalono pewne poziomy bezpiecznych wartości dawek pochłoniętego promieniowania, które mierzy się za pomocą dozymetru.

Każde terytorium ma swoje własne naturalne tło promieniowania, ale wartość równa około 0,5 mikrosiwerta (µSv) na godzinę (do 50 mikroroentgenów na godzinę) jest uważana za bezpieczną dla populacji. Przy normalnym promieniowaniu tła za najbezpieczniejszy poziom zewnętrznego napromieniowania organizmu ludzkiego uważa się maksymalnie 0,2 (µSv) mikrosiwerta na godzinę (wartość równa 20 mikroroentgenów na godzinę).

Bardzo Górna granica dopuszczalny poziom promieniowania – 0,5 µSv – lub 50 µR/h.

W związku z tym człowiek może tolerować promieniowanie o mocy 10 μS/h (mikrosiwert), a jeśli czas ekspozycji zostanie skrócony do minimum, promieniowanie o mocy kilku milisiwertów na godzinę jest nieszkodliwe. To efekt fluorografii i promieni rentgenowskich – aż do 3 mSv. Zdjęcie chorego zęba u dentysty – 0,2 mSv. Pochłonięta dawka promieniowania ma zdolność kumulowania się przez całe życie, jednak jej ilość nie powinna przekraczać progu 100-700 mSv.

Jak mierzy się siłę? W jakich jednostkach mierzy się siłę?

    Jeszcze w szkole dowiedzieliśmy się, że pojęcie siły wprowadził do fizyki człowiek, któremu jabłko spadło na głowę. Nawiasem mówiąc, spadł z powodu grawitacji. Wydaje mi się, że Newton to było jego nazwisko. To właśnie nazwał jednostką miary siły. Choć mógł go nazwać jabłkiem, to i tak uderzyło go w głowę!

    Według Międzynarodowego Układu Jednostek (SI) siłę mierzy się w niutonach.

    Zgodnie z technicznym układem jednostek siłę mierzy się w tonach, kilogramach, gramach i innych jednostkach siły.

    Według Systemu Jednostek GHS jednostką siły jest dyna.

    Przez pewien czas w ZSRR do pomiaru siły używano jednostki miary zwanej ścianą.

    Ponadto w fizyce istnieją tzw. jednostki naturalne, według których siłę mierzy się w siłach Plancka.

    • W czym tkwi siła, bracie?
    • W niutonach, bracie...

    (Przestali uczyć fizyki w szkole?)

    • Siła jest jednym z najbardziej znanych pojęć w fizyce. Pod siłą rozumiana jest jako wielkość będąca miarą wpływu innych ciał i różnych procesów fizycznych na organizm.

    Za pomocą siły może nastąpić nie tylko ruch obiektów w przestrzeni, ale także ich deformacja.

    Działanie dowolnych sił na ciało podlega 3 prawom Newtona.

    Jednostka miary siła w międzynarodowym układzie jednostek C wynosi Niuton. Jest to oznaczone literą N.

    1H to siła, na którą ciało fizyczne o masie 1 kg działa z przyspieszeniem równym 1 ms.

    Aby zmierzyć siłę, użyj urządzenia takiego jak dynamometr.

    Warto również zauważyć, że wiele wielkości fizycznych mierzy się w innych jednostkach.

    Na przykład:

    Natężenie prądu mierzy się w amperach.

    Natężenie światła mierzone jest w kandelach.

    Ku czci wybitnego naukowca i fizyka Izaaka Newtona, który przeprowadził wiele badań nad naturą istnienia procesów wpływających na prędkość ciała. Dlatego w fizyce zwyczajowo mierzy się siłę niutony(1N).

    W fizyce pojęcie siły mierzy się w niutonach. Nadali nazwę Newtons na cześć słynnego i wybitnego fizyka o imieniu Izaak Newton. W fizyce istnieją 3 prawa Newtona. Jednostka siły nazywana jest także niutonem.

    Siłę mierzy się w niutonach. Jednostką siły jest 1 Newton (1 N). Sama nazwa jednostki miary siły pochodzi od nazwiska słynnego naukowca Izaaka Newtona. Stworzył 3 prawa mechaniki klasycznej, które nazywane są I, II i III zasadą Newtona. W układzie SI jednostka siły nazywa się Newton (N), a po łacinie siła jest oznaczana jako Newton (N). Wcześniej, gdy nie było jeszcze układu SI, jednostkę siły nazywano dyna, która pochodziła od nośnika jednego urządzenia do pomiaru siły, które nazywano dynamometrem.

    Siłę w jednostkach międzynarodowych (SI) mierzy się w niutonach (N). Zgodnie z drugim prawem Newtona siła jest równa iloczynowi masy ciała i jego przyspieszenia, odpowiednio Newton (N) = KG x M / S 2. (KILOGRAM MNOŻONY PRZEZ METR PODZIELONY PRZEZ DRUGI KWADRAT).

JEDNOSTKI MIARY WIELKOŚCI FIZYCZNYCH, wielkości, które z definicji są uważane za równe jedności podczas pomiaruinne ilości tego samego rodzaju. Standardem jednostki miary jest jej fizyczna realizacja. Zatem standardową jednostką miary „metr” jest pręt o długości 1 m.

W zasadzie można sobie wyobrazić dowolną dużą liczbę różnych systemów jednostek, ale tylko kilka jest powszechnie stosowanych. Na całym świecie system metryczny jest używany do pomiarów naukowych i technicznych, a w większości krajów w przemyśle i życiu codziennym.

Podstawowe jednostki. W systemie jednostek każdej mierzonej wielkości fizycznej musi odpowiadać jednostka miary. Dlatego potrzebna jest osobna jednostka miary dla długości, powierzchni, objętości, prędkości itp., A każdą taką jednostkę można określić, wybierając jeden lub inny standard. Ale system jednostek okazuje się znacznie wygodniejszy, jeśli w nim tylko kilka jednostek zostanie wybranych jako podstawowe, a pozostałe zostaną określone na podstawie podstawowych. Tak więc, jeśli jednostką długości jest metr, którego standard jest przechowywany w Państwowej Służbie Metrologicznej, wówczas jednostkę powierzchni można uznać za metr kwadratowy, jednostkę objętości to metr sześcienny, jednostką prędkości jest metr na sekundę itp.

Wygodą takiego układu jednostek (szczególnie dla naukowców i inżynierów, którzy zajmują się pomiarami znacznie częściej niż inni ludzie) jest to, że matematyczne zależności pomiędzy jednostkami podstawowymi i pochodnymi układu okazują się prostsze. W tym przypadku jednostką prędkości jest jednostka drogi (długości) na jednostkę czasu, jednostka przyspieszenia to jednostka zmiany prędkości na jednostkę czasu, jednostka siły to jednostka przyspieszenia na jednostkę masy itp. W zapisie matematycznym wygląda to następująco:w = l / T , A = w / T , F = mama = ml / T 2 . Zaprezentowane wzory pokazują „wymiar” rozważanych wielkości, ustalając zależności między jednostkami. (Podobne wzory pozwalają na określenie jednostek wielkości takich jak ciśnienie czy prąd elektryczny.) Zależności te mają charakter ogólny i obowiązują niezależnie od tego, w jakich jednostkach (metr, stopa czy arshin) mierzy się długość i jakie jednostki się wybiera inne ilości.

W technologii podstawową jednostką miary wielkości mechanicznych jest zwykle przyjmowana nie jednostka masy, ale jednostka siły. Jeśli więc w systemie najczęściej stosowanym w badaniach fizycznych za wzorzec masy przyjmuje się walec metalowy, to w systemie technicznym traktuje się go jako wzorzec siły równoważącej działającą na niego siłę grawitacji. Ponieważ jednak siła grawitacji nie jest taka sama w różnych punktach powierzchni Ziemi, w celu dokładnego wdrożenia standardu konieczne jest określenie lokalizacji. Historycznie rzecz biorąc, lokalizacja znajdowała się na poziomie morza na 45 szerokości geograficznej° . Obecnie taką normę definiuje się jako siłę niezbędną do nadania określonemu cylindrowi określonego przyspieszenia. To prawda, że ​​\u200b\u200bw technologii pomiary zwykle nie są przeprowadzane z tak dużą dokładnością, że konieczne jest dbanie o zmiany grawitacji (jeśli nie mówimy o kalibracji przyrządów pomiarowych).

Wokół pojęć masy, siły i ciężaru narosło wiele zamieszania.Faktem jest, że istnieją jednostki wszystkich tych trzech wielkości, które mają te same nazwy. Masa jest bezwładną cechą ciała, pokazującą, jak trudno jest wyprowadzić je ze stanu spoczynku lub ruchu jednostajnego i liniowego pod wpływem siły zewnętrznej. Jednostka siły to siła, która działając na jednostkę masy, zmienia swoją prędkość o jedną jednostkę prędkości na jednostkę czasu.

Wszystkie ciała przyciągają się. W ten sposób przyciągane jest do niego każde ciało w pobliżu Ziemi. Innymi słowy, Ziemia wytwarza siłę grawitacji działającą na ciało. Siła ta nazywa się jej ciężarem. Siła ciężaru, jak stwierdzono powyżej, nie jest taka sama w różnych punktach powierzchni Ziemi i na różnych wysokościach nad poziomem morza ze względu na różnice w przyciąganiu grawitacyjnym i przejawach rotacji Ziemi. Jednakże całkowita masa danej ilości substancji pozostaje niezmieniona; jest tak samo zarówno w przestrzeni międzygwiazdowej, jak iw każdym punkcie na Ziemi.

Precyzyjne eksperymenty wykazały, że siła grawitacji działająca na różne ciała (czyli ich ciężar) jest proporcjonalna do ich masy. Dzięki temu masy można porównywać na wadze i masy, które okażą się takie same w jednym miejscu, będą takie same w każdym innym miejscu (jeśli porównanie przeprowadza się w próżni, aby wykluczyć wpływ wypartego powietrza). Jeżeli dane ciało zważy się na wadze sprężynowej, równoważąc siłę ciężkości z siłą rozciągniętej sprężyny, wówczas wyniki pomiaru ciężaru będą zależały od miejsca dokonywania pomiarów. Dlatego w każdym nowym miejscu należy wyregulować wagę sprężynową, aby prawidłowo wskazywała masę. Prostota samej procedury ważenia spowodowała, że ​​jako niezależną w technologii jednostkę miary przyjęto siłę ciężkości działającą na masę wzorcową.

Metryczny układ jednostek. System metryczny to ogólna nazwa międzynarodowego systemu dziesiętnego jednostek, którego podstawowymi jednostkami są metr i kilogram. Chociaż istnieją pewne różnice w szczegółach, elementy systemu są takie same na całym świecie.

Fabuła. System metryczny wyrósł z przepisów przyjętych przez francuskie Zgromadzenie Narodowe w latach 1791 i 1795, definiujących metr jako jedną dziesięciomilionową części południka Ziemi od bieguna północnego do równika.

Dekretem wydanym 4 lipca 1837 roku uznano, że system metryczny jest obowiązkowy we wszystkich transakcjach handlowych we Francji. Stopniowo zastąpił systemy lokalne i krajowe w innych krajach europejskich i został prawnie zaakceptowany jako akceptowalny w Wielkiej Brytanii i USA. Porozumienie podpisane 20 maja 1875 roku przez siedemnaście krajów stworzyło międzynarodową organizację mającą na celu zachowanie i doskonalenie systemu metrycznego.

Jest oczywiste, że definiując metr jako dziesięciomilionową część jednej czwartej południka Ziemi, twórcy systemu metrycznego dążyli do osiągnięcia niezmienności i dokładnej powtarzalności układu. Przyjęli gram jako jednostkę masy, definiując go jako masę jednej milionowej metra sześciennego wody przy jej maksymalnej gęstości. Ponieważ nie byłoby zbyt wygodne dokonywanie pomiarów geodezyjnych jednej czwartej południka ziemskiego przy każdej sprzedaży metra materiału lub zrównoważenie koszyka ziemniaków na targu odpowiednią ilością wody, stworzono wzorce metalowe, które odtwarzały te idealne definicje z niezwykłą dokładnością.

Wkrótce stało się jasne, że wzorce długości metali można porównywać ze sobą, wprowadzając znacznie mniej błędów niż przy porównywaniu dowolnego takiego wzorca z jedną czwartą południka Ziemi. Ponadto stało się jasne, że dokładność porównywania między sobą wzorców masy metali jest znacznie wyższa niż dokładność porównywania dowolnego takiego wzorca z masą odpowiedniej objętości wody.

W związku z tym Międzynarodowa Komisja ds. Miernictwa w 1872 r. zdecydowała przyjąć za standard długości „archiwalny” licznik przechowywany w Paryżu „takim, jaki jest”. Podobnie członkowie Komisji przyjęli za wzorzec masy archiwalny kilogram platynowo-irydowy, „biorąc pod uwagę, że ustanowioną przez twórców systemu metrycznego prostą zależność pomiędzy jednostką masy a jednostką objętości reprezentuje istniejący kilogram z dokładnością wystarczającą do zwykłych zastosowań w przemyśle i handlu, a nauki ścisłe nie potrzebują prostej zależności liczbowej tego rodzaju, ale niezwykle doskonałej definicji tej zależności. W 1875 roku wiele krajów na całym świecie podpisało umowę dotyczącą liczników, która ustanowiła procedurę koordynacji standardów metrologicznych dla światowej społeczności naukowej za pośrednictwem Międzynarodowego Biura Miar i Wag oraz Generalnej Konferencji Miar i Wag.

Nowa organizacja międzynarodowa natychmiast rozpoczęła opracowywanie międzynarodowych standardów długości i masy oraz przesyłanie ich kopii do wszystkich uczestniczących krajów.

Wzorce długości i masy, prototypy międzynarodowe. Międzynarodowe prototypy wzorców długości i masy – metr i kilogram – zostały przekazane do przechowywania w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag, mieszczącym się w Sèvres na przedmieściach Paryża. Wzorzec miernika stanowiła linijka wykonana ze stopu platyny z dodatkiem 10% irydu, której przekrój poprzeczny otrzymał specjalny przekrój w celu zwiększenia sztywności zginania przy minimalnej objętości metalu X -kształt. W rowku takiej linijki znajdowała się podłużna płaska powierzchnia, a metr definiowano jako odległość między środkami dwóch linii narysowanych na końcach linijki, w standardowej temperaturze 0° C. Za międzynarodowy prototyp kilograma przyjęto masę cylindra wykonanego z tego samego stopu platynowo-irydowego co miernik standardowy, o wysokości i średnicy około 3,9 cm, przy czym ciężar tej masy wzorcowej wynosi 1 kg na poziomie morza na 45 szerokości geograficznej° , czasami nazywany kilogramem-siła. Zatem może być stosowany albo jako wzorzec masy dla absolutnego układu jednostek, albo jako wzorzec siły dla technicznego układu jednostek, w którym jedną z podstawowych jednostek jest jednostka siły.

Międzynarodowe prototypy zostały wybrane z dużej partii identycznych standardów wyprodukowanych w tym samym czasie. Pozostałe standardy z tej partii zostały przekazane do wszystkich krajów uczestniczących jako prototypy krajowe (stanowe standardy podstawowe), które są okresowo zwracane do Biura Międzynarodowego w celu porównania z normami międzynarodowymi. Porównania dokonywane od tego czasu w różnym czasie pokazują, że nie wykazują one odchyleń (od standardów międzynarodowych) poza granice dokładności pomiaru.

Międzynarodowy układ SI. System metryczny został bardzo przychylnie przyjęty przez naukowców XIX wieku. częściowo dlatego, że zaproponowano go jako międzynarodowy system jednostek, częściowo dlatego, że teoretycznie przyjęto, że jego jednostki są niezależnie odtwarzalne, a także ze względu na jego prostotę. Naukowcy zaczęli opracowywać nowe jednostki dla różnych wielkości fizycznych, z którymi mieli do czynienia, w oparciu o elementarne prawa fizyki i łącząc te jednostki z metrycznymi jednostkami długości i masy. Ci ostatni coraz częściej podbijali różne kraje europejskie, w których wcześniej używano wielu niepowiązanych ze sobą jednostek na różne ilości.

Chociaż wszystkie kraje, które przyjęły metryczny system jednostek, miały prawie identyczne standardy jednostek metrycznych, pojawiły się różne rozbieżności w jednostkach pochodnych między różnymi krajami i różnymi dyscyplinami. W dziedzinie elektryczności i magnetyzmu wyłoniły się dwa odrębne systemy jednostek pochodnych: elektrostatyczny, oparty na sile, z jaką oddziałują na siebie dwa ładunki elektryczne, oraz elektromagnetyczny, oparty na sile oddziaływania dwóch hipotetycznych biegunów magnetycznych.

Sytuacja stała się jeszcze bardziej skomplikowana wraz z pojawieniem się tzw. systemu. praktyczne zespoły elektryczne wprowadzone w połowie XIX wieku. przez Brytyjskie Stowarzyszenie Postępu Nauki, aby sprostać wymaganiom szybko rozwijającej się technologii telegrafu przewodowego. Takie jednostki praktyczne nie pokrywają się z jednostkami obu wspomnianych układów, lecz różnią się od jednostek układu elektromagnetycznego jedynie współczynnikami równymi całkowitym potęgom dziesięciu.

Zatem dla tak powszechnych wielkości elektrycznych, jak napięcie, prąd i rezystancja, istniało kilka opcji akceptowanych jednostek miary i każdy naukowiec, inżynier i nauczyciel musiał sam zdecydować, która z tych opcji będzie dla niego najlepsza. W związku z rozwojem elektrotechniki w drugiej połowie XIX i pierwszej połowie XX wieku. Coraz częściej używano jednostek praktycznych, które ostatecznie zdominowały tę dziedzinę.

Aby wyeliminować takie zamieszanie na początku XX wieku. zaproponowano połączenie praktycznych jednostek elektrycznych z odpowiadającymi im mechanicznymi, opartymi na metrycznych jednostkach długości i masy, i zbudowanie pewnego rodzaju spójnego układu. W 1960 r XI Generalna Konferencja Miar i Wag przyjęła ujednolicony Międzynarodowy Układ Jednostek Miar (SI), zdefiniowała podstawowe jednostki tego układu i zaleciła stosowanie niektórych jednostek pochodnych, „bez uszczerbku dla innych, które mogą zostać dodane w przyszłości”. Tym samym po raz pierwszy w historii w drodze porozumienia międzynarodowego przyjęto spójny międzynarodowy układ jednostek. Jest obecnie akceptowany jako prawny system jednostek miar w większości krajów na świecie.

Międzynarodowy układ jednostek (SI) to zharmonizowany system, który zapewnia jedną i tylko jedną jednostkę miary dla dowolnej wielkości fizycznej, takiej jak długość, czas lub siła. Niektórym jednostkom nadawane są specjalne nazwy, przykładem jest jednostka ciśnienia paskal, natomiast nazwy innych pochodzą od nazw jednostek, od których się wywodzą, np. jednostka prędkości – metr na sekundę. Podstawowe jednostki wraz z dwoma dodatkowymi jednostkami geometrycznymi przedstawiono w tabeli. 1. Jednostki pochodne, dla których przyjęto specjalne nazwy, podano w tabeli. 2. Ze wszystkich pochodnych jednostek mechanicznych najważniejsze są jednostka siły – niuton, jednostka energii – dżul i jednostka mocy – wat. Newton definiuje się jako siłę, która nadaje przyspieszenie jednego metra na sekundę do kwadratu masie jednego kilograma. Dżul jest równy pracy wykonanej, gdy punkt przyłożenia siły równej jednemu Newtonowi przesunie się na odległość jednego metra w kierunku działania siły. Wat to moc, z jaką w ciągu jednej sekundy wykonywana jest praca jednego dżula. Jednostki elektryczne i inne jednostki pochodne zostaną omówione poniżej. Oficjalne definicje jednostek głównych i mniejszych są następujące.

Metr to długość drogi, jaką przebywa światło w próżni w ciągu 1/299 792 458 sekundy. Definicja ta została przyjęta w październiku 1983 r.

Kilogram jest równy masie międzynarodowego prototypu kilograma.

Drugi to czas trwania 9 192 631 770 okresów oscylacji promieniowania odpowiadających przejściom między dwoma poziomami nadsubtelnej struktury stanu podstawowego atomu cezu-133.

Kelwin jest równy 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody.

Mol to ilość substancji, która zawiera taką samą liczbę elementów strukturalnych, jak atomy izotopu węgla-12, o masie 0,012 kg.

Radian to kąt płaski pomiędzy dwoma promieniami okręgu, którego długość łuku jest równa promieniowi.

Steradian jest równy kątowi bryłowemu, którego wierzchołek znajduje się w środku kuli, wycinając na jego powierzchni obszar równy polu kwadratu o boku równym promieniu kuli.

Aby utworzyć dziesiętne wielokrotności i podwielokrotności, zalecana jest liczba przedrostków i współczynników wskazanych w tabeli. 3.

Tabela 3. Przedrostki i mnożniki międzynarodowego układu jednostek
egz zdecydować
peta centy
tera Mili
giga mikro
mega nano
kilogram piko
hekto femto
płyta rezonansowa at

Zatem kilometr (km) to 1000 m, a milimetr to 0,001 m. (Te przedrostki dotyczą wszystkich jednostek, takich jak kilowaty, miliampery itp.)

Pierwotnie zakładano, że jedną z podstawowych jednostek powinien być gram, co znalazło odzwierciedlenie w nazwach jednostek masy, obecnie jednak podstawową jednostką jest kilogram. Zamiast nazwy megagram używa się słowa „tona”. W dyscyplinach fizycznych, takich jak pomiar długości fali światła widzialnego lub podczerwonego, często stosuje się jedną milionową metra (mikrometr). W spektroskopii długości fal są często wyrażane w angstremach (); Angstrem jest równy jednej dziesiątej nanometra, tj. 10 - 10 m. Dla promieniowania o krótszej długości fali, np. rentgenowskiego, w publikacjach naukowych dopuszcza się stosowanie pikometru i jednostki x (1 jednostka x. = 10 -13 M). Objętość równa 1000 centymetrów sześciennych (jeden decymetr sześcienny) nazywa się litrem (L).

Masa, długość i czas. Wszystkie podstawowe jednostki SI, z wyjątkiem kilograma, są obecnie definiowane w kategoriach stałych fizycznych lub zjawisk, które uważa się za niezmienne i odtwarzalne z dużą dokładnością. Jeśli chodzi o kilogram, nie znaleziono jeszcze sposobu na jego realizację przy stopniu powtarzalności, jaki osiąga się w procedurach porównywania różnych wzorców masy z międzynarodowym prototypem kilograma. Takiego porównania można dokonać ważąc na wadze sprężynowej, której błąd nie przekracza 1H 10-8 . Wzorce jednostek wielokrotnych i podwielokrotnych na kilogram ustala się poprzez łączne ważenie na wagach.

Ponieważ metr definiuje się w kategoriach prędkości światła, można go samodzielnie odtworzyć w każdym dobrze wyposażonym laboratorium. Zatem stosując metodę interferencyjną, stosowane w warsztatach i laboratoriach miary długości linii i końców można sprawdzić poprzez bezpośrednie porównanie z długością fali światła. Błąd takich metod w optymalnych warunkach nie przekracza jednej miliardowej ( 1H 10-9 ). Wraz z rozwojem technologii laserowej pomiary takie uległy znacznemu uproszczeniu, a ich zakres znacznie się poszerzył. Zobacz też OPTYKA.

Podobnie drugi, zgodnie ze swoją współczesną definicją, może być samodzielnie zrealizowany w kompetentnym laboratorium w zakładzie wiązki atomowej. Atomy wiązki są wzbudzane przez oscylator wysokiej częstotliwości dostrojony do częstotliwości atomowej, a obwód elektroniczny mierzy czas, zliczając okresy oscylacji w obwodzie oscylatora. Pomiary takie można wykonywać z dokładnością rzędu 1H 10 -12 - znacznie wyższa, niż było to możliwe przy poprzednich definicjach drugiej, opartych na obrocie Ziemi i jej obrocie wokół Słońca. Czas i jego odwrotność, częstotliwość, są wyjątkowe, ponieważ ich standardy mogą być transmitowane drogą radiową. Dzięki temu każdy, kto posiada odpowiedni sprzęt do odbioru radiowego, może odbierać sygnały o dokładnym czasie i częstotliwości odniesienia, niemal nie różniące się dokładnością od tych przesyłanych drogą radiową. Zobacz też CZAS.

Mechanika . Na podstawie jednostek długości, masy i czasu możemy wyprowadzić wszystkie jednostki używane w mechanice, jak pokazano powyżej. Jeśli podstawowymi jednostkami są metr, kilogram i sekunda, wówczas system nazywa się systemem jednostek ISS; jeśli - centymetr, gram i sekunda, to - według systemu jednostek GHS. Jednostka siły w układzie CGS nazywa się dyne, a jednostka pracy nazywa się erg. Niektóre jednostki otrzymują specjalne nazwy, gdy są używane w specjalnych gałęziach nauki. Na przykład podczas pomiaru siły pola grawitacyjnego jednostką przyspieszenia w układzie CGS nazywa się gal. Istnieje wiele jednostek o specjalnych nazwach, które nie są zawarte w żadnym z określonych systemów jednostek. Bar, jednostka ciśnienia stosowana wcześniej w meteorologii, wynosi 1 000 000 dyn/cm 2 . Moc, przestarzała jednostka mocy, nadal używana w brytyjskim systemie technicznym jednostek, a także w Rosji, wynosi około 746 watów.

Temperatura i ciepło. Jednostki mechaniczne nie pozwalają na rozwiązanie wszystkich problemów naukowych i technicznych bez angażowania innych zależności. Chociaż praca wykonana podczas przemieszczania masy wbrew działaniu siły oraz energia kinetyczna pewnej masy są z natury równoważne energii cieplnej substancji, wygodniej jest rozważyć temperaturę i ciepło jako odrębne wielkości, które nie są ze sobą powiązane zależą od mechanicznych.

Termodynamiczna skala temperatury. Jednostka temperatury termodynamicznej Kelvin (K), zwana kelwinem, jest wyznaczana przez punkt potrójny wody, tj. temperatura, w której woda znajduje się w równowadze z lodem i parą. Przyjmuje się, że temperatura ta wynosi 273,16 K, co określa termodynamiczną skalę temperatur. Skala ta, zaproponowana przez Kelvina, opiera się na drugiej zasadzie termodynamiki. Jeżeli istnieją dwa zbiorniki termiczne o stałej temperaturze i odwracalny silnik cieplny przekazujący ciepło z jednego z nich na drugi zgodnie z cyklem Carnota, to stosunek temperatur termodynamicznych obu zbiorników wyraża się wzoremT 2 / T 1 = - Q 2 Q 1 gdzie Q 2 i Q 1 - ilość ciepła oddanego do każdego ze zbiorników (znak minus oznacza, że ​​ciepło jest pobierane z jednego ze zbiorników). Zatem jeśli temperatura cieplejszego zbiornika wynosi 273,16 K, a ciepło z niego pobrane jest dwukrotnie większe niż ciepło przekazane do drugiego zbiornika, to temperatura drugiego zbiornika wynosi 136,58 K. Jeżeli temperatura drugiego zbiornika wynosi 0 K, wówczas ciepło nie będzie w ogóle przekazywane, ponieważ cała energia gazu została zamieniona na energię mechaniczną w części cyklu rozprężania adiabatycznego. Temperatura ta nazywana jest zerem absolutnym. Temperatura termodynamiczna powszechnie stosowana w badaniach naukowych pokrywa się z temperaturą zawartą w równaniu stanu gazu doskonałegoPV = CZ, Gdzie P- ciśnienie, V- objętość i R - stała gazowa. Równanie pokazuje, że dla gazu doskonałego iloczyn objętości i ciśnienia jest proporcjonalny do temperatury. Prawo to nie jest dokładnie spełnione dla żadnego z gazów rzeczywistych. Jeśli jednak wprowadzi się poprawki na siły wirialne, wówczas ekspansja gazów pozwoli nam odtworzyć termodynamiczną skalę temperatur.

Międzynarodowa skala temperatur. Zgodnie z definicją przedstawioną powyżej, temperaturę można mierzyć z bardzo dużą dokładnością (do około 0,003 K w pobliżu punktu potrójnego) za pomocą termometrii gazowej. Platynowy termometr oporowy i zbiornik gazu umieszczone są w izolowanej termicznie komorze. Po nagrzaniu komory wzrasta opór elektryczny termometru i wzrasta ciśnienie gazu w zbiorniku (zgodnie z równaniem stanu), a po ochłodzeniu obserwuje się obraz odwrotny. Mierząc jednocześnie rezystancję i ciśnienie, można skalibrować termometr na podstawie ciśnienia gazu, które jest proporcjonalne do temperatury. Następnie termometr umieszcza się w termostacie, w którym można utrzymać równowagę wody w stanie ciekłym z fazą stałą i parową. Mierząc jego opór elektryczny w tej temperaturze, uzyskuje się skalę termodynamiczną, ponieważ temperaturze punktu potrójnego przypisuje się wartość równą 273,16 K.

Istnieją dwie międzynarodowe skale temperatur – Kelvin (K) i Celsjusza (C). Temperaturę w skali Celsjusza otrzymuje się od temperatury w skali Kelvina, odejmując od niej 273,15 K.

Dokładne pomiary temperatury za pomocą termometrii gazowej wymagają dużo pracy i czasu. Dlatego w 1968 roku wprowadzono Międzynarodową Praktyczną Skalę Temperatury (IPTS). Za pomocą tej skali można kalibrować termometry różnych typów w laboratorium. Skalę tę wyznaczono za pomocą platynowego termometru oporowego, termopary i pirometru radiacyjnego, stosowanych w przedziałach temperatur pomiędzy określonymi parami stałych punktów odniesienia (wskaźniki temperatur). MPTS miał odpowiadać skali termodynamicznej z największą możliwą dokładnością, ale jak się później okazało, jego odchylenia były bardzo duże.

Skala temperatury Fahrenheita. Skala temperatury Fahrenheita, która jest szeroko stosowana w połączeniu z brytyjskim technicznym systemem jednostek, a także w pomiarach nienaukowych w wielu krajach, jest zwykle określana przez dwa stałe punkty odniesienia - temperaturę topnienia lodu (32°F ) i gotowanie wody (212°F ) przy normalnym (atmosferycznym) ciśnieniu. Dlatego, aby uzyskać temperaturę Celsjusza od temperatury Fahrenheita, należy od tej ostatniej odjąć 32 i wynik pomnożyć przez 5/9.

Jednostki ciepła. Ponieważ ciepło jest formą energii, można je mierzyć w dżulach, a ta jednostka metryczna została przyjęta na mocy porozumienia międzynarodowego. Ponieważ jednak ilość ciepła określano kiedyś na podstawie zmiany temperatury pewnej ilości wody, rozpowszechniła się jednostka zwana kalorią, która jest równa ilości ciepła potrzebnej do podniesienia temperatury jednego grama wody o 1° C. Ze względu na fakt, że pojemność cieplna wody zależy od temperatury, konieczne było doprecyzowanie wartości kalorycznej. Pojawiły się co najmniej dwie różne kalorie - „termochemiczna” (4,1840 J) i „para” (4,1868 J). „Kaloria” stosowana w dietetyce to tak naprawdę kilokaloria (1000 kalorii). Kaloria nie jest jednostką układu SI i wyszła z użycia w większości dziedzin nauki i technologii.

Elektryczność i magnetyzm. Wszystkie powszechnie przyjęte elektryczne i magnetyczne jednostki miary oparte są na systemie metrycznym. Zgodnie ze współczesnymi definicjami jednostek elektrycznych i magnetycznych są to jednostki pochodne, wyprowadzone za pomocą pewnych wzorów fizycznych z metrycznych jednostek długości, masy i czasu. Ponieważ pomiar większości wielkości elektrycznych i magnetycznych przy użyciu wspomnianych wzorców nie jest łatwy, stwierdzono, że wygodniej jest ustalić, w drodze odpowiednich eksperymentów, wzorce pochodne dla niektórych wskazanych wielkości, a zmierzyć inne przy użyciu takich wzorców.

Jednostki SI. Poniżej znajduje się lista jednostek elektrycznych i magnetycznych SI.

Amper, jednostka prądu elektrycznego, jest jedną z sześciu podstawowych jednostek układu SI. Amper - siła prądu stałego, która przepływając przez dwa równoległe proste przewodniki o nieskończonej długości o znikomo małym przekroju kołowym, umieszczone w próżni w odległości 1 m od siebie, wywoła siłę oddziaływania równe 2 na każdym odcinku przewodu o długości 1 m Rozdz. 10 - 7 N.

Wolt, jednostka różnicy potencjałów i siły elektromotorycznej. Wolt - napięcie elektryczne w odcinku obwodu elektrycznego o prądzie stałym 1 A i poborze mocy 1 W.

Kulomb, jednostka ilości energii elektrycznej (ładunku elektrycznego). Kulomb - ilość prądu przepływającego przez przekrój przewodnika przy stałym prądzie 1 A w ciągu 1 sekundy.

Farad, jednostka pojemności elektrycznej. Farad to pojemność kondensatora, na którego płytkach po naładowaniu w temperaturze 1 C pojawia się napięcie elektryczne 1 V.

Henry, jednostka indukcyjności. Henry'ego jest równa indukcyjności obwodu, w którym występuje samoindukcyjny emf o wartości 1 V, gdy prąd w tym obwodzie zmienia się równomiernie o 1 A w ciągu 1 sekundy.

Jednostka Webera strumienia magnetycznego. Weber jest strumieniem magnetycznym, gdy maleje do zera, w sprzężonym z nim obwodzie o rezystancji 1 oma przepływa ładunek elektryczny równy 1 C.

Tesla, jednostka indukcji magnetycznej. Tesla to indukcja magnetyczna jednolitego pola magnetycznego, w którym strumień magnetyczny przechodzi przez płaską powierzchnię o powierzchni 1 m 2 , prostopadle do linii indukcyjnych, jest równe 1 Wb.

Praktyczne standardy. W praktyce wartość ampera odtwarza się poprzez faktyczny pomiar siły oddziaływania pomiędzy zwojami drutu przewodzącego prąd. Ponieważ prąd elektryczny jest procesem zachodzącym w czasie, nie można przechowywać aktualnego standardu. W ten sam sposób nie można ustalić wartości wolta bezpośrednio zgodnie z jego definicją, ponieważ trudno jest odtworzyć wat (jednostkę mocy) z niezbędną dokładnością za pomocą środków mechanicznych. Dlatego wolt jest odtwarzany w praktyce przy użyciu grupy normalnych elementów. W Stanach Zjednoczonych 1 lipca 1972 r. ustawodawstwo przyjęło definicję wolta w oparciu o efekt Josephsona na prąd przemienny (częstotliwość prądu przemiennego pomiędzy dwiema płytkami nadprzewodzącymi jest proporcjonalna do napięcia zewnętrznego). Zobacz też NADPRZEWODNICTWO; ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM.

Światło i iluminacja. Natężenia światła i jednostek natężenia oświetlenia nie można określić na podstawie samych jednostek mechanicznych. Strumień energii w fali świetlnej możemy wyrazić w W/m 2 , a natężenie fali świetlnej wyraża się w V/m, podobnie jak w przypadku fal radiowych. Ale percepcja iluminacji jest zjawiskiem psychofizycznym, w którym istotne jest nie tylko natężenie źródła światła, ale także wrażliwość ludzkiego oka na rozkład widmowy tego natężenia.

Zgodnie z umową międzynarodową jednostką światłości jest kandela (dawniej zwana świecą), równa światłości w danym kierunku źródła emitującego promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540 H 10 12 Hz ( l = 555 nm), energochłonność promieniowania świetlnego w tym kierunku wynosi 1/683 W/sr. Odpowiada to mniej więcej intensywności światła świecy spermacetowej, która kiedyś służyła jako standard.

Jeżeli natężenie światła źródła wynosi jedną kandelę we wszystkich kierunkach, wówczas całkowity strumień świetlny wynosi 4P lumenów. Zatem jeśli źródło to znajduje się w środku kuli o promieniu 1 m, to oświetlenie wewnętrznej powierzchni kuli wynosi jeden lumen na metr kwadratowy, tj. jeden apartament.

Promieniowanie rentgenowskie i gamma, radioaktywność. Promieniowanie rentgenowskie (R) to przestarzała jednostka dawki ekspozycyjnej promieniowania rentgenowskiego, gamma i fotonowego, równa ilości promieniowania, która przy uwzględnieniu wtórnego promieniowania elektronowego tworzy w 0,001 293 g powietrza jony posiadające ładunek równa jednej jednostce ładunku CGS każdego znaku. Jednostką SI pochłoniętej dawki promieniowania jest kolor szary, równy 1 J/kg. Standardem dawki pochłoniętego promieniowania jest układ z komorami jonizacyjnymi, które mierzą jonizację wytwarzaną przez promieniowanie.

Curie (Ci) to przestarzała jednostka aktywności nuklidu w źródle promieniotwórczym. Curie jest równa aktywności substancji radioaktywnej (leku), w której wynosi 3700 Rozdział 10 10 akty rozkładu. W układzie SI jednostką aktywności izotopu jest bekerel, równy aktywności nuklidu w źródle promieniotwórczym, w którym jedno zdarzenie rozpadu następuje w ciągu 1 s. Wzorce radioaktywności uzyskuje się poprzez pomiar okresów półtrwania małych ilości materiałów radioaktywnych. Następnie przy użyciu tych wzorców kalibruje się i sprawdza komory jonizacyjne, liczniki Geigera, liczniki scyntylacyjne i inne przyrządy do rejestracji promieniowania penetrującego. Zobacz też POMIARY I WAŻENIE; URZĄDZENIA POMIAROWE; POMIARY ELEKTRYCZNE.

Tabela 2. JEDNOSTKI POCHODNE SI O NAZWACH WŁASNYCH

Pochodne wyrażenie jednostkowe

Ogrom

Nazwa

 		Przeznaczenie poprzez inne jednostki SI poprzez główne i dodatkowe jednostki SI
Częstotliwość herc Hz – s-1
Siła niuton N – M H kgH s -2
Ciśnienie pascal Rocznie N/m 2 m -1 H kg Hs-2
Energia, praca, ilość ciepła dżul J N Hm m 2 H kg Hs-2
Moc, przepływ energii wat W J/s m 2 H kg Hs -3
Ilość prądu, prąd opłata wisiorek kl A H. s Z H A
Napięcie elektryczne, elektryczne potencjał wolt W WA m 2 H kg Hs -3 H A -1
Pojemność elektryczna farad F Cl/W m -2 H kg -1 H s 4 H A 2
Opór elektryczny om Om V/A m 2 H kg Hs -3 H A -2
Przewodnictwo elektryczne Siemensa Cm A/B m -2 H kg -1 H s 3 H A 2
Strumień indukcji magnetycznej Webera Wb W H. s m 2 H kg Hs-2 H A -1
Indukcja magnetyczna tesli T, Tł Wb/m 2 kg Hs -2 H A -1
Indukcyjność Henz G, Gn Wb/A m 2 H kg Hs-2 H A -2
Lekki przepływ lumen lm płyta CD H śr
Oświetlenie luksus OK m 2 H cd H śr
Aktywność źródła promieniotwórczego bekerel Bk s-1 s-1
Pochłonięta dawka promieniowania Szary gr J/kg m 2 H s -2

Tabela 1. PODSTAWOWE JEDNOSTKI SI

Ogrom

Przeznaczenie
Nazwa Rosyjski międzynarodowy
Długość metr M M
Waga kilogram kg kg
Czas drugi Z S
Energia elektryczna aktualny amper A A
Termodynamiczny temperatura kelwin DO K
Moc światła kandela płyta CD płyta CD
Ilość substancji kret kret mol

DODATKOWE JEDNOSTKI SI

Ogrom

Przeznaczenie
Nazwa Rosyjski międzynarodowy
Kąt płaski radian zadowolony rad
Kąt bryłowy steradian Poślubić senior

LITERATURA

Burdun G.D. Podręcznik Międzynarodowego Układu Jednostek Miar . M., 1972
Dengub V.M., Smirnov V.G.Jednostki wielkości(odniesienie do słownika). M., 1990

Jedność pomiaru oznacza spójność rozmiary jednostek wszystkich rozmiarów. Staje się to oczywiste, jeśli przypomnimy sobie możliwość pomiaru tej samej wielkości za pomocą pomiarów bezpośrednich i pośrednich. Spójność taką osiąga się poprzez stworzenie układu jednostek. Chociaż jednak zalety układu jednostek w porównaniu z zestawem oddzielnych jednostek zdano sobie sprawę już dawno temu, pierwszy system jednostek pojawił się dopiero pod koniec XVIII wieku. Był to słynny system metryczny (metr, kilogram, sekunda), zatwierdzony 26 marca 1791 roku przez Zgromadzenie Ustawodawcze Francji. Pierwszy naukowo ugruntowany układ jednostek, jako zbiór dowolnych jednostek podstawowych i zależnych od nich jednostek pochodnych, zaproponował w 1832 r. K. Gauss. Zbudował system jednostek zwany absolutnym, oparty na trzech dowolnych, niezależnych od siebie jednostkach: milimetrze, miligramie i sekundzie. Rozwinięciem systemu Gaussa był system GGS (centymetr, gram, sekunda), który pojawił się w 1881 roku, wygodny do stosowania w pomiarach elektromagnetycznych i jego różne modyfikacje.

Rozwój przemysłu i handlu w dobie pierwszej rewolucji przemysłowej wymagał unifikacji jednostek na skalę międzynarodową. Proces ten rozpoczął się 20 maja 1875 roku wraz z podpisaniem Konwencji Metrycznej przez 17 krajów (m.in. Rosję, Niemcy, USA, Francję, Anglię), do której później dołączyło wiele krajów. Na mocy tej konwencji nawiązano współpracę międzynarodową w dziedzinie metrologii. W Sèvres, położonym na przedmieściach Paryża, utworzono Międzynarodowe Biuro Miar i Wag (BIPM), którego zadaniem jest prowadzenie międzynarodowych badań metrologicznych i utrzymywanie międzynarodowych standardów. Aby kierować BIPM, utworzono Międzynarodowy Komitet Miar i Wag (CIPM), w skład którego wchodzą komitety doradcze ds. jednostek i szeregu rodzajów miar. Aby rozwiązać podstawowe problemy międzynarodowej współpracy metrologicznej, zaczęto regularnie organizować międzynarodowe konferencje zwane Generalną Konferencją Miar i Wag (GCPM). Wszystkie kraje, które podpisały Konwencję Metryczną, otrzymały prototypy międzynarodowych standardów długości (metr) i masy (kilogram). Organizowano także okresowe porównania tych norm krajowych z normami międzynarodowymi przechowywanymi w BIPM. W ten sposób metryczny system jednostek po raz pierwszy zyskał międzynarodowe uznanie. Jednak po podpisaniu Konwencji Metrycznej opracowano systemy jednostek dla różnych dziedzin miar – GHS, SGSE, SGSM, MTS, MKS, MKGSS. Ponownie pojawia się problem jednorodności pomiarów, tym razem pomiędzy różnymi obszarami pomiarowymi. Natomiast w 1954 r. wstępne CGPM, a w październiku 1960 r. XI CGPM ostatecznie przyjęło Międzynarodowy Układ Jednostek SI, który z niewielkimi zmianami obowiązuje do dnia dzisiejszego. Na kolejnych posiedzeniach CGPM wielokrotnie wprowadzano do niego zmiany i uzupełnienia. Obecnie układ jednostek SI jest regulowany przez normę ISO 31 i jest zasadniczo przepisem międzynarodowym, którego stosowanie jest obowiązkowe. W naszym kraju norma ISO 31 została zatwierdzona jako norma państwowa GOST 8.417-02.

Układ jednostek SI powstają zgodnie z ogólną zasadą tworzenia układów jednostek, którą zaproponował K. Gauss w 1832 r. Zgodnie z nią wszystkie wielkości fizyczne dzielą się na dwie grupy: wielkości uznawane za niezależne od innych wielkości, które są zwane wielkościami podstawowymi; wszystkie inne wielkości, zwane pochodnymi, które wyraża się za pomocą podstawowych i już zdefiniowanych wielkości pochodnych za pomocą równań fizycznych. Z tego wynika klasyfikacja jednostek: jednostki wielkości podstawowych są jednostkami podstawowymi układu, a jednostki wielkości pochodnych są jednostkami pochodnymi.

Najpierw powstaje układ ilości — zbiór wielkości utworzony zgodnie z zasadą, gdy jedne wielkości przyjmuje się jako niezależne, a inne są funkcjami wielkości niezależnych. Wielkość wchodząca w skład układu wielkości, umownie uznawana za niezależną od innych wielkości tego układu, nazywana jest wielkością podstawową. Wielkość zawarta w systemie wielkości i określona za pomocą podstawowych i już zdefiniowanych wielkości pochodnych,nazywa się wielkością pochodną.

Jednostka wielkości podstawowej danego układu wielkości nazywana jest jednostką podstawową. Jednostka pochodna— jest to jednostka wielkości pochodnej danego układu wielkości, utworzona według równania łączącego ją z jednostkami podstawowymi lub z jednostkami podstawowymi i już zdefiniowanymi jednostkami pochodnymi.

W ten sposób powstaje układ jednostek wielkości— zbiór jednostek podstawowych i pochodnych danego układu wielkości.

Podstawowe jednostki miary. Dla każdej mierzonej wielkości fizycznej należy podać odpowiednią jednostkę miary. Dlatego potrzebna jest osobna jednostka miary dla masy, odległości, objętości, prędkości itp., A każdą taką jednostkę można określić, wybierając jeden lub inny standard. Układ jednostek okazuje się znacznie wygodniejszy, jeśli w nim tylko kilka jednostek zostanie wybranych jako podstawowe, a pozostałe zostaną określone poprzez jednostki podstawowe. Tak więc, jeśli jednostką długości jest metr, którego standard jest przechowywany w Państwowej Służbie Metrologicznej, wówczas jednostkę powierzchni można uznać za metr kwadratowy, jednostkę objętości to metr sześcienny, jednostką prędkości jest metr na sekundę itp.

Wygoda takiego systemu jednostek miar polega na tym, że matematyczne zależności między podstawowymi i pochodnymi jednostkami systemu są prostsze. W tym przypadku jednostką prędkości jest jednostka drogi (długości) na jednostkę czasu, jednostka przyspieszenia to jednostka zmiany prędkości na jednostkę czasu, jednostka siły to jednostka przyspieszenia na jednostkę masy itp. W zapisie matematycznym wygląda to następująco: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t2. Zaprezentowane wzory pokazują „wymiar” rozważanych wielkości, ustalając zależności między jednostkami. (Podobne wzory pozwalają na określenie jednostek wielkości takich jak ciśnienie czy prąd elektryczny.) Zależności te mają charakter ogólny i obowiązują niezależnie od tego, w jakich jednostkach (metr, stopa czy arshin) mierzy się długość i jakie jednostki się wybiera inne ilości.