Układ SI

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Jednostki układu SI
Symbol Nazwa Określenie
A amper natężenie prądu elektrycznego
K kelwin temperatura
s sekunda czas
m metr długość
kg kilogram masa
cd kandela światłość źródła światła
mol mol liczność materii

Układ SI, właściwie Międzynarodowy Układ Jednostek Miar (fr. Système international d'unités, SI) – znormalizowany układ jednostek miar zatwierdzony w 1960 (później modyfikowany) przez Generalną Konferencję Miar na XI Generalnej Konferencji Miar. Jest stworzony w oparciu o metryczny system miar. Jednostki w układzie SI dzielą się na podstawowe i pochodne.

Wzorzec kilograma
Wzorzec metra (numer 27 ulokowany jest w USA)

Układ SI został oficjalnie przyjęty przez wszystkie kraje świata z wyjątkiem Stanów Zjednoczonych, Liberii i Mjanmy[1]; w Polsce układ SI obowiązuje od 1966.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Daty przyjęcia systemu metrycznego przez poszczególne państwa.
Kraje, które oficjalnie przyjęły system metryczny (zielony)

W 1791 roku we Francji przyjęto definicję metra jako długości mierzonej wzdłuż południka paryskiego od równika do bieguna. Rok później przyjęto nazwy "metr", "ar", "litr" oraz "graw" (jako jednostkę masy)[2]. Układ SI powstał z XIX-wiecznego układu MKS, do którego należał metr, kilogram i sekunda. W 1954 roku podstawowymi jednostkami zostały: amper, kelwin, kandela. Międzynarodowy Układ Jednostek Miar został zatwierdzony na XI Generalnej Konferencji Miar w 1960 roku. Po obradach XIV Generalnej Konferencji Miar w 1971 r. do klasy jednostek podstawowych został włączony mol określający liczność materii. Natomiast na XX Konferencji, w październiku 1995 roku do klasy jednostek pochodnych włączono jednostki występujące dotychczas jako jednostki uzupełniające – radian i steradian[3][4].

Jednostki podstawowe[edytuj | edytuj kod]

Obecnie układ SI zawiera 7 jednostek podstawowych[5].

Jednostki podstawowe układu SI
Nazwa Symbol Mierzona wielkość Obecna (2005) definicja[6] Historyczne pochodzenie / uzasadnienie
metr m długość „Metr, oznaczenie m, jest to jednostka długości w SI. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej prędkości światła w próżni c, wynoszącej 299 792 458, wyrażonej w jednostce m s-1, przy czym sekunda zdefiniowana jest za pomocą częstotliwości cezowej ∆νCs;”
XXVI CGPM (2018)
długości mierzonej wzdłuż południka paryskiego od równika do bieguna.
kilogram kg masa „Kilogram, oznaczenie kg, jest to jednostka masy w SI. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej stałej Plancka h, wynoszącej 6,626 070 15x10-34, wyrażonej w jednostce J s, która jest równa kg m2 s-1, przy czym metr i sekunda zdefiniowane są za pomocą c i ∆νCs.”
XXVI CGPM (2018)
Masa jednego litra wody. Litr to metra sześciennego.
sekunda s czas „Jedna sekunda to czas równy 9 192 631 770 okresom promieniowania odpowiadającego przejściu między dwoma poziomami F = 3 i F = 4 struktury nadsubtelnej stanu podstawowego 2S1/2 atomu cezu 133Cs
XIII CGPM (1967/68, rezolucja 1; CR, 103)
„Powyższa definicja odnosi się do atomu cezu w spoczynku w temperaturze 0 K”
(Dodane przez CIPM w 1997)
Doba dzieli się na 24 godziny, każda godzina na 60 minut, a każda minuta na 60 sekund.
Sekunda to doby
amper A prąd elektryczny „Jeden amper to takie natężenie stałego prądu elektrycznego, który płynąc w dwóch równoległych, prostoliniowych, nieskończenie długich przewodach o znikomo małym przekroju kołowym, umieszczonych w próżni w odległości 1 m od siebie, spowodowałby wzajemne oddziaływanie przewodów na siebie z siłą równą 2·10-7 N na każdy metr długości przewodu.”
IX CGPM (1948)
Oryginalny „Międzynarodowy Amper” był zdefiniowany elektrochemicznie jako prąd potrzebny do wytrącenia 1.118 miligrama srebra na sekundę z roztworu azotanu srebra. W porównaniu do obecnej definicji, różnica wynosi 0,015%.
kelwin K temperatura „Jeden kelwin to jednostka temperatury równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody.”
XIII CGPM (1967/68, rezolucja 4; CR, 104)
„Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola 2H na jeden mol 1H, 0,0003799 mola 17O na jeden mol 16O i 0,0020052 mola 18O na jeden mol 16O.”
(Dodane przez CIPM w 2005)
Skala Celsjusza: skala Kelvina opiera się na skali Celsjusza, lecz jest skalą termodynamiczną (0 K to zero bezwzględne).
mol mol liczność materii „1. Jeden mol to liczność materii układu, zawierającego liczbę cząstek równą liczbie atomów zawartych w dokładnie 0,012 kilograma izotopu węgla 12C; jej symbol to 'mol.'

2. Mol służy do określania liczności cząstek takich jak atom, cząsteczka, jon, elektron i inne indywiduum chemiczne lub ich grupy.”
XIV CGPM (1971, rezolucja 3; CR, 78)
„W definicji zakłada się, że węgiel jest w stanie niezwiązanym chemicznie, w spoczynku, a jego atomy nie znajdują się w stanie wzbudzenia.”
(Dodane przez CIPM w 1980)

Masa cząsteczkowa podzielona przez 1 g/mol.
kandela cd światłość „Jedna kandela to światłość z jaką świeci w określonym kierunku źródło emitujące promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 5,4·1014 Hz i wydajności energetycznej w tym kierunku równej 1/683 wata na steradian.”
XVI CGPM (1979, rezolucja 3; CR, 100)
Wcześniejszą jednostką światłości była świeca.

Jednostki pochodne układu SI[edytuj | edytuj kod]

 Osobny artykuł: Jednostka pochodna układu SI.

Jednostkami pochodnymi nazywa się wszystkie pozostałe jednostki wielkości fizycznych, zarówno te mające własne nazwy jak np. wat (W) czy dioptria, jak i te, które ich nie mają i są wyrażane za pomocą jednostek podstawowych, np. przyspieszenie nie ma swojej nazwy jednostki i wyrażane jest za pomocą metra i sekundy

Przedrostki układu SI[edytuj | edytuj kod]

 Osobny artykuł: Przedrostek SI.

Przyjęte oficjalnie na XI Generalnej Konferencji Miar w 1960 roku są nazwami (prefiksami) dla przeliczników dziesiętnych jednostek[7]. Poza kilogramem wszystkie jednostki podstawowe nie są spotęgowane i nie posiadają przedrostków.

Inne układy jednostek miar[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. The World Factbook, www.cia.gov [dostęp 2018-02-22] (ang.).
  2. Tavernor, Robert (2007), Smoot's Ear: The Measure of Humanity, Yale University Press. ​ISBN 978-0-300-12492-7​, str. 82
  3. Resolution 8 of the 20th meeting of the CGPM (ang.). Bureau International des Poids et Mesures. [dostęp 2013-12-13].
  4. Guide for the Use of the International System of Units (SI), National Institute of Standards and Technology, marzec 2008, s. 3 [dostęp 2013-12-06] (ang.).
  5. Jednostki podstawowe na oficjalnej stronie Bureau International des Poids et Measures – http://www.bipm.org/en/si/base_units/
  6. https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf
  7. Tabela przedrostków na stronie BIMP – http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/chapter3.html

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]