# Birim vektör
Matematikte, uzunluğu 1 (birim uzunluğu) olan ve uzayda bir norma sahip olan vektöre birim vektör denir. Birim vektör genellikle ‘û‘ gibi şapkalı ve küçük harflerle ifade edilir.
Normalize vektör veya versor olmayan bir sıfır vektörü u ile eş yönlü olan birim vektörü u
û = 𝐮/𝐮
Mutlak u,u vektörünün normunu (veya uzunluğunu) verir. Bu normalize vektör bazen birim vektörün eş anlamı olarak da kullanılır.
Bir kaynağın veya bir ilkenin elementleri birim vektör olmak üzere seçilebilir. Uzaydaki her vektör birim vektörün linear bileşenleri olarak yazılabilir. En çok rastlanılan kaynaklar Kartezyen, polar ve küresel koordinatlarıdır. Her biri, koordinat sisteminin simetrisine göre farklı birim vektörleri kullanır. Bu sistemler çok farklı içeriklere sahip oldukları için burada kullanıldıklarından daha farklı bir kullanıma rastalamak pek yaygın değildir.
Tanım olarak, Öklid geometrisi'nde iki birim vektörün nokta çarpımı basitçe aralarındaki açının cosinüsüdür. Üç boyutlu Öklid geometrisi'nde ise, iki dikey birim vektörün çapraz çarpımı diğer bir birim vektöre eşittir.


## Kartezyen koordinatlar.
Birim vektörler, Kartezyen koordinat sisteminin eksenlerini ifade etmek için de kullanılabilir. Örneğin, üç boyutlu x,y,z eksenlerinde eş yönlü birim vektörün Kartezyen koordinat sistemi;
î = [ 1; 0; 0 ], ĵ = [ 0; 1; 0 ], 𝐤̂ = [ 0; 0; 1 ]
Bazen Versor'un koordinat sistemi olarak da bahsedilir.
Genellikle, standart birim vektör işaretlerinden() farklı olarak normal vektör işaretleri (i ya da) ile gösterilirler. Birçok yerde i,j i, j, k, ve(, , ve k⃗)3D Kartezyen koordinat sisteminin versorları olarak varsayılabilir. Ayrıca bu işaretler (𝐱̂, ŷ, ẑ), (𝐱̂_1, 𝐱̂_2, 𝐱̂_3), (ê_x, ê_y, ê_z), or (ê_1, ê_2, ê_3), hat, şapkalı veya şapkasız olarak kullanılır. Kaynaklarda özellikle i,j,k başka bir niceliğe sahip olan bir karışıklığa sebep olabilir (örneğin,i,j,k gibi içerik sembolleri bir takımın elementleri, sırası veya çeşitlilik dizisi olarak tanımlanabilir).
Uzaydaki bir birim vektör i,j,k 'nın çizgisel kombinasyonları olarak, kartezyen sembolleri ile ifade edildiğinde, bu üç bileşen kosinüs fonksiyonun yönü olarak tanımlanabilir. Her bir bileşenin değeri ayrı ayrı vektörle birim vektörün arasında oluşturdukları açının kosinüsüne eşittir. Düz bir çizginin, çizginin bir kısmının, açısal eksenlerinin veya açısal eksenlerin bir parçasının tanımlamak için kullanılan yöntemlerden bir tanesidir.


## Silindirik koordinatlar.
Silindirsel simetri için uygun üç dikey birim vektör vardır. Bunlar;
ŝ (ayrıca bunlar da kullanılabilir ê ya da ρ̂), noktanın simetri ekseninden olan uzaklığını gösterir.
φ̂,saat yönünü tersinde hareket ederse, hareket yönünün gözlemlenebildiğine karşılık gelmektedir.
ẑ,simetri ekseninin yönüne karşılık gelir.
Bunlar kartezyenin temeli olan x̂, ŷ, ẑ ile ilişkilendirilir.
ŝ = cosφ𝐱̂ + sinφŷ
φ̂ = -sinφ𝐱̂ + cosφŷ
ẑ=ẑ.
ŝ veφ̂ φ’nin fonksiyonları olduğunu belirtmek önemlidir ve sabit bir yönleri yoktur. Silindirik koordinatlarda türevleyerek ve integralini alarak, bu vektörleri çalıştırabiliriz. Daha eksiksiz bir açıklama için, Jacobian matrix'e bakınız. Fonksiyonun φ türevleri şunlardır;
∂ŝ/∂φ = -sinφ𝐱̂ + cosφŷ = φ̂
∂φ̂/∂φ = -cosφ𝐱̂ - sinφŷ = -ŝ
∂ẑ/∂φ = 0.


## Küresel koordinatlar.
Küresel bir simetriye uygun birim vektörleri: 𝐫̂, orjinden artan radyal uzunluğun yönü φ̂ "x"-"y" düzleminde saat yönünün tersi yönde gelen pozitif x ekseni artmaktadır; ve θ̂, z ekseni yönündeki pozitif gelen açı artmaktadır. Bozulmayı, çakışıklığı en aza indirmek için, polar açı genellikle 0≤θ≤180^∘ alınır. Sıklıkla φ̂ ve θ̂gösterilen, küresel koordinatlarda yazılmış herhangi bir düzen üçlü bağlamına dikkat etmek özellikle önemlidir. Amerikan fizik kongresinde de kullanılmıştır. Bu azimutal açı yaparak φ silindir koordinatlar da bunun aynısı olarak tanımlanır. Kartezyen ilişkileri şunlardır:
𝐫̂ = sinθcosφ𝐱̂ + sinθsinφŷ + cosθẑ
θ̂ = cosθcosφ𝐱̂ + cosθsinφŷ - sinθẑ
φ̂ = - sinφ𝐱̂ + cosφŷ
Küresel birim vektörler hem φ hem θ’a bağlıdır ve dolayısıyla beş tane sıfır olmayan türevleri vardır. Daha eksiksiz bir açıklama için Jakobien bakınız. Sıfır olmayan türevleri;
∂𝐫̂/∂φ = -sinθsinφ𝐱̂ + sinθcosφŷ = sinθφ̂
∂𝐫̂/∂θ =cosθcosφ𝐱̂ + cosθsinφŷ - sinθẑ= θ̂
∂θ̂/∂φ =-cosθsinφ𝐱̂ + cosθcosφŷ = cosθφ̂
∂θ̂/∂θ = -sinθcosφ𝐱̂ - sinθsinφŷ - cosθẑ = -𝐫̂
∂φ̂/∂φ = -cosφ𝐱̂ - sinφŷ = -sinθ𝐫̂ -cosθθ̂


### Genel birim vektörler.
Fizik ve Geometri boyunca meydana gelen birim vektörlerin ortak genel temaları:


## Eğrisel koordinatlar.
Genellikle, koordinat sistemi benzersiz bir vektör numarası kullanılarak belirtilebilir. Bağımsız birim vektörleri ê_n uzayın serbestlik derecesine eşittir. Sıradan 3 uzayı için; bu vektörler ê_1, ê_2, ê_3 ifade edilebilir. Bu sistemi tanımlamak ve ortonormal olmak için her zaman uygun olan denklemler; 
ê_i ·ê_j = δ_ij 
ê_i ·(ê_j ×ê_k) = ε_ijk 
δ"ij" Kronecker delta'dır ("i" = "j" dir ve sıfırdan farklıdır) ve ε_ijk Levi-Civita symbolüdür (permütasyon düzenlerinin bir tanesidir "ijk' ve eksi sıralı permütasyonu "kji".