物理学习指南/基本单位
这些是大多数单位所依赖的基本单位。
时间定义为两个事件之间的时间间隔。在国际单位制(SI)中,秒(s)是时间的基本单位,定义为铯(Cs)原子完成9,192,631,770次完整振荡所需的时间。地球相对于太阳自转一周需要86400秒,这被称为平均太阳日,而一天的86400分之一被称为一秒。
在国际单位制(SI)中,米(m)是长度的基本单位,定义为光在真空中传播1/299,792,458秒所经过的距离。该定义确定了光在真空中的速度精确为每秒299,792,458米。
在国际单位制(SI)中,千克(kg)是质量的基本单位,定义为保存在法国塞夫尔的国际计量局的一个特定铂铱合金圆柱体的质量。塞夫尔圆柱体的复制品保存在美国马里兰州盖瑟斯堡的国家标准与技术研究所(NIST)。参见维基百科文章。
在国际单位制(SI)中,安培(A)是电流的基本单位。它被定义为恒定电流,如果保持在两根无限长的直平行导体中,这两根导体的圆形横截面可忽略不计,并在真空中相距1米(m),则这两根导体之间产生的力等于每米长度2×10-7牛顿(N)。
开尔文(K),热力学温度单位,是水的三相点热力学温度的1/273.16。
1. 摩尔(mol)是指含有与0.012千克(12克)碳12中原子数目相同的基本单元的系统的物质的量。
2. 使用摩尔时,必须指定基本单元,可以是原子、分子、离子、电子、其他粒子或指定此类粒子的组。
坎德拉(cd)是指在给定方向上,辐射频率为540 x 1012赫兹的单色辐射源的发光强度,并且在该方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度。(球面度(sr)是立体角的SI单位,等于球体中心处由面积等于半径平方的那一部分表面所张成的角。)
这些是通过组合两个或多个基本单位获得的单位。
电荷的SI单位是库仑(C)。它等于安培乘以秒:
速度的国际单位制单位是m/s,即米每秒。
力的国际单位制单位是牛顿(),以艾萨克·牛顿爵士命名。它等于。
能量的国际单位制单位是焦耳(J)。焦耳的基本单位是kg·m²/s² = N·m。焦耳定义为施加1牛顿的力作用1米距离所做的功或所需的能量。参见维基百科条目。
压强的国际单位制单位是帕斯卡(Pa)。帕斯卡的基本单位是 或 。参见维基百科条目。
前缀 | 尧 | 泽 | 艾 | 拍 | 太 | 吉 | 兆 | 千 | 百 | 十 | 分 | 厘 | 毫 | 微 | 纳 | 皮 | 飞 | 阿 | 仄 | 幺 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
符号 | Y | Z | E | P | T | G | M | k | h | da | d | c | m | µ | n | p | f | a | z | y | |
10n | 1024 | 1021 | 1018 | 1015 | 1012 | 109 | 106 | 103 | 102 | 101 | 100 | 10-1 | 10-2 | 10-3 | 10-6 | 10-9 | 10-12 | 10-15 | 10-18 | 10-21 | 10-24 |
1000n | 10008 | 10007 | 10006 | 10005 | 10004 | 10003 | 10002 | 10001 | 1000-1 | 1000-2 | 1000-3 | 1000-4 | 1000-5 | 1000-6 | 1000-7 | 1000-8 |
即使使用更大(或更小)的前缀,国际单位制单位也不总是方便使用。对于天文学,以下单位很普遍
国际天文联合会将儒略年定义为正好365.25天,一天正好为60*60*24 = 86,400个国际单位制秒。因此,儒略年等于31,557,600秒。
天文单位(au或ua),常用于测量太阳系中的距离,是地球到太阳的平均距离。2012年,它被定义为正好149,597,870,700米。之前是149,597,870,691米,±30米。
光年(ly)定义为光在均匀各向同性非衰减介质(真空)中传播一个儒略年的距离。由于“年”这个词,光年在流行文化中常被误认为是时间单位。然而,它是一个长度(距离)单位,正好等于9,460,730,472,580,800米。
秒差距(pc),或“视差秒”,是指一个物体在背景恒星前移动两角秒的距离,这是地球绕太阳运行时产生的,或者根据定义,一个角秒的视差角。这个角度是相对于连接物体和太阳的直线测量的,因此明显的运动是在这条“中心”位置的两侧各一角秒。秒差距大约等于3.26156光年。