SI基本单位的研究进展与改制动向

文章介绍了SI（国际单位制）基本单位的研究进展与改制动向，综述了实现质量、电流与温度单位自然基准的主要方法，展望了用基本物理常量重新定义SI基本单位的前景及对物理学研究的影响。     

真空中光速的精密测量——长度单位米定义的基础

自1889年以来,米的国际原器作为国际单位制(SI)长度单位米的定义。1960年,改用氪86的光谱线作为新的定义。1983年,采用了真空中光速和光的频率值作为第三次定义,这是物理量单位用基本物理常数定义基本单位的典型实例。它对用其他基本常数定义其他基本单位起了示范作用,对物理学和计量学具有重要的意义。     

采用自然恒量的新国际单位制

<正>目前使用的国际单位制(SI)于1960年正式颁布,其历史渊源来自于法国大革命时代的米制。新的度量衡系统存在一个统一度量的起点——米——用此定义长度、体积和质量。米的定义来自于一个自然恒量——通过巴黎的地球子午线从北极到赤道距离的一千万分之一。体积和质量的单位由此推导出来,     

电离辐射量及其单位述评

引言自从1960年第十一届国际计量大会(CGPM)通过国际单位制(SI)以来,各学科领域的计量单位都进行了改革。辐射剂量学作为一门年轻的学科,其量和单位的变化更为显著。例如量名放射性活度代替了放射性强良,定义更严密了。     

单电子效应用于电流强度的计量标准

安培（A）是国际单位制（SI）7个基本单位之一，它是依据真空中通电长直导线之间的相互作用力定义的．计量学的发展促使人们寻找关于电流强度更为基本的定义，例如通过对电子的计数（在单位时间内）测量电流，即电流i=ef，其中e是电子电荷f是1s内流过的单电子数．     

为什么把常量称为常数不妥？

<正>2019年3月,科学出版社出版了物理学名词委正式公布的《物理学名词》(第三版)^[1],其中与constant相关的部分术语的中文译名如表1所示。同年5月14日,计量学名词委员会对国际上新公布的关于“千克”、“开尔文”、“摩尔”等SI基本单位的英文定义,发布了《中文新定义》^[2]。     

国际单位制(SI)在磁学中的应用

在进行磁测量时,正确选取合适的单位是很重要的.当前使用SI单位制是大势所趋.但由于对磁现象的解释历来就有两种观点,磁感应B和磁场强度 H在不同观点中被赋予不同的物理意义.因此,在使用磁学量的单位时经常发生混淆,如磁化强度M和磁极化强度J的单位选取常出现混乱,故在使用SI单     

1990年的新计量标准

1990年 1月 1日,在电学单位中,伏特和欧姆的新的实用基准将开始生效.这两项新基准是由国际度量衡委员会(CIPM)和它的电量咨询委员会(CCE)推荐的.新基准的实行将带来世界性的影响.它不仅将改变电压和电阻的旧量值,而且也要影响到电流和功率的度量.在同一天,作为基本物理量之一的温度地将开始使用新的国际实用温标. 一、国际单位制中的伏特与欧姆 我们知道,世界公认的计量单位是国际单位制(SI).SI的三个基本力学量是长度、质量和时间,它们的单位分别为米(m)、公斤(kg)和秒(s).米是用真空中的光速定义的,秒是由铯-133基态的两个超精细能级…     

国际单位制基本单位之一：摩尔（mole）——现代计理科学专题之八

摩尔是SI基本单位之一，摩尔对化学和物理计量很重要。摩尔的采纳使化学有了基本单位，从而结束了无量纲的历史。通过阿伏伽德罗常量、摩尔质量等，实现了化学各量之间的换算，同时有可能重新定义质量单位－千克．国际计量界已全面合作，致力于不断提高测量阿伏伽德罗常量的准确度，并已经取得一定成就。当前准确测量阿伏伽德罗常量的技术关键主要是制备高纯的、完美无缺的、超高圆度的单晶硅球；准确测量其直径、圆度、密度、原子量、晶格常量、空穴等。     

阿伏伽德罗常数的测量及物质的量的新定义

自1971年以来,物质的量摩尔(mol)确定为国际单位制(SI)的7个基本单位之一,由0.012千克碳-12的原子数目定义为1摩尔,由此它与千克的定义具有相关的特性。在千克采用普朗克常数重新定义后,摩尔将采用阿伏伽德罗常数重新定义。文章介绍了重新定义所做的工作及新定义使用的原理和实验测定。这些结果对物理学、化学和计量学均有重要的意义。     

国际单位制基本单位之一:摩尔(mole)——现代计量科学专题之八

摩尔是SI基本单位之一,摩尔对化学和物理计量很重要.摩尔的采纳使化学有了基本单位,从而结束了无量纲的历史.通过阿伏伽德罗常量、摩尔质量等,实现了化学各量之间的换算,同时有可能重新定义质量单位--千克.国际计量界已全面合作,致力于不断提高测量阿伏伽德罗常量的准确度,并已经取得一定成就.当前准确测量阿伏伽德罗常量的技术关键主要是制备高纯的、完美无缺的、超高圆度的单晶硅球;准确测量其直径、圆度、密度、原子量、晶格常量、空穴等.     

质量基本单位千克的定义演变及其意义

千克的定义从米制公约起发展到国际千克原器,到现今基于普朗克常量的新定义,经历了200多年.新定义的最大特点是改变依赖实物的定义方式,基于自然常数,这是由于以实物定义具有不稳定性和不可靠性以及量值传递的不便性,且千克的重新定义使SI体系协调统一,并潜移默化地更新质量测量观.千克定义的演变无论对质量测量相关领域还是对大众对科学精神的不断认识都有着重要的意义.     

有可能用自然基准来定义“千克”吗?

众所周知,国际单位制(SI单位制)中有7个基本单位,它们是长度单位——米,质量单位——千克,时间单位——秒,电流单位——安培,温度单位——开尔文,发光强度——坎德拉和物质之量——摩尔。除了质量单位——千克外,其余6个单位都给定了明确的科学定义,例如: 1967年第十三届国际计量大会重新规定了时间位的定义:“秒是铯-133原子基态的两个超精细能及之间跃迁昕对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间”。 1971年第十四届国际计量大会规定:“摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数相等”。 1983年第17届国际计量大会通过了米的新定义,即:“1米是光在真空中在1/299 792 458秒的时间间隔内行程的长度。”这一定义对提高长度的测量精度,保证基准的稳定性和可复现性都十分有利。 现在只剩下质量单位千克还要靠公认的实物——国际千克原器充当基准。这实在是和科学技术日新月异的发展形势极不相称。有人戏称国际千克原器是计量科学中的“末代皇帝”,早就该送进历史博物馆去了。     

最年轻的基本量──物质的量

“物质的量”是1971年第十四届国际计量大会(CGPM)在完善国际单位制(SI)时,决定采用的基本量.十五年来,这个最年轻的基本物理量引起了人们的重视.但是,在我国还未得到广泛、正确的使用.许多教材、参考书和译著仍用“摩尔数”代替“物质的量”,这种现象急待纠正.本文试就“物质的量”的定义、表示及其与其它量的关系作一说明并举例谈谈它在物理学中的基本应用一、“物质的量”的定义与表示 “物质的量”是反映物质系统基本单元团多少的物理量;其单位──摩尔(mol)定义为: “物质系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳一12的原子数相等,则称…     

物理量单位中物理文化探索

介绍了基本物理量的发展史、物理量国际单位制（SI）在建立过程中体现的物理文化内涵以及在物理量单位中引人人文元素的发展与传播     

现代物理的“距离”观

 距离,这个在日常生活和科学技术中使用频率较高的概念,它涉及到物体大小、相距远近、运动位移等,其量纲是长度,在SI制中的单位是米(m)。     

铯原子时间频率基准研制——现代计量科学专题之五

1概述 时间是一个非常重要的基本物理量,单位是秒(s).在单位时间内周期运动重复的次数称为频率,单位是赫兹(Hz).在国际单位制SI中,秒是基本单位,赫兹是导出单位.时间和频率关系密切,两者共用一个计量基准,即时间频率基准.     

安培的新时代

<正>一个精准的量子电流源已被设计,用于根据即将重新定义的国际单位制定标电流。计量工作者的本性是保守的,他们知道,一个新测量标准的草率采用可能导致科学和商业领域的混乱。因此,国际单位制(SI)自1960年诞生以来,正在经历的第一次重大修订,是一件大事。两年以后,在巴黎的度量衡大会上,官员们将采用一种新的国际单位制,其中每个单位都可以从几个基本常数的固定值中获得。目前,所有的目光都     

用计算电容法绝对测定电学阻抗

一、引 言 电阻的绝对测量是电测量技术的基础性工作之一.用绝对测量法定义的欧姆值ΩABS与　绝对安培AABS一起可导出所有的其他电学单位,因此电阻的绝对测量是一个独立完整的电测量体系中必不可少的一部分.另一方面,此项工作与基本物理常数的测定与平差也有密切的关系.我们知道。有一些物理常数的测定是与绝对安培AABS相联系的(如γ′p),还有一些则与绝对伏特VABS相联系(如2e/h).在SI单位制中只定义了AABS.VABS需由方程 VABS=AABSΩABS(1)导出.因而在测定了这一类物理常数时,需引入比例量ΩBI-69是保存在国际计量局的欧姆…     

Influence of moderate-to-strong anisotropic non-Kolmogorov turbulence on intensity fluctuations of a Gaussian–Schell model beam in marine atmosphere

The scintillation index(SI) of a Gaussian–Schell model(GSM) beam in a moderate-to-strong anisotropic nonKolmogorov turbulent atmosphere is developed based on the extended Rytov theory. The on-axis SI in a marine atmosphere is higher than that in a terrestrial atmosphere, but the off-axis SI exhibits the opposite trend. The on-axis SI first increases and then begins to decrease and saturate as the turbulence strength increases. Turbulence inner and outer scales have different effects on the on-axis SI in different turbulent fluctuation regions. The anisotropy characteristic of atmospheric turbulence leads to the decline in the on-axis SI, and the rise in the off-axis SI. The on-axis SI can be lowered by increasing the anisotropy of turbulence, wavelength, and source partial coherence before entering the saturation attenuation region. The developed model may be useful for evaluating ship-to-ship/shore free-space optical communication system performance.