Θεμελιώδεις μονάδες μέτρησης του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων

Στη φυσική υπάρχουν επτά θεμελιώδη μεγέθη και δύο συμπληρωματικά με τη βοήθεια των οποίων ορίζονται τα υπόλοιπα μεγέθη της. Οι μονάδες μέτρησης των μεγεθών αυτών μπορούν να δομήσουν ένα σύστημα μέτρησης. Παρακάτω παρουσιάζονται οι επτά θεμελιώδεις μονάδες που δομούν το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) που με νόμο του ελληνικού κράτους καθιερώθηκε στην Ελλάδα το 1959.
Οι ορισμοί των θεμελιωδών μονάδων βασίζονται σε σταθερές της φύσης και της φυσικής, γίνονται με έναν λειτουργικό τρόπο και σε αρκετές περιπτώσεις υποβοηθούνται από άλλες θεμελιώδεις μονάδες. Οδηγούν πάντα σε μοναδικό αποτέλεσμα με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια.

 Ορισμοί 

 Όνομα μονάδαςΔιεθνές σύμβολοΜέγεθος που μετράΟρισμός μονάδαςΘεμελιώδεςΧιλιόγραμμοkgΜάζαΤο Χιλιόγραμμο ορίζεται θέτοντας την σταθερά Planck h ακριβώς σε 6.62607015*10-34 J*s (J = kg⋅m2⋅s−2), με βάση τους ορισμούς του μέτρου και του δευτερολέπτου. Έτσι ο τύπος θα γίνει kg = h/6.62607015×10−34⋅m2⋅s−1.ΘεμελιώδεςΜέτροmΜήκοςΤο Μέτρο είναι η απόσταση την οποία διανύει το φως στο κενό σε χρονικό διάστημα ίσο με 1/299.792.458 δευτερόλεπτα.ΘεμελιώδεςΔευτερόλεπτοsΧρόνοςΤο Δευτερόλεπτο είναι η χρονική διάρκεια 9.192.631.770 περιόδων της ακτινοβολίας που αντιστοιχεί στην μετάβαση δύο υπέρλεπτων ενεργειακών σταθμών της κατάστασης ελάχιστης ενέργειας του ατόμου του καισίου-133 (133Cs) σε θερμοκρασία 0 Κ.ΘεμελιώδεςΑμπέρΑΈνταση ηλεκτρικού ρεύματοςΤο Αμπέρ είναι 1/1.602176634×10−19 φορές η ροή του στοιχειώδους φορτίου e.ΘεμελιώδεςΚέλβινΚΑπόλυτη ΘερμοκρασίαΤο Κέλβιν ορίζεται θέτοντας την προκαθορισμένη αριθμητική τιμή της σταθεράς Boltzmann k σε 1.380649*10-23 J*K-1 (J = kg⋅m2⋅s−2), με βάση τους ορισμούς του χιλιογράμμου, του μέτρου και του δευτερολέπτου.ΘεμελιώδεςΜολmolΠοσότητα ΟυσίαςΤο Μολ είναι η ποσότητα μίας ουσίας που περιέχει τόσες στοιχειώδεις οντότητες όσα είναι τα άτομα σε 0,012 χιλιόγραμμα καθαρού άνθρακα-12 (12C).ΘεμελιώδεςΚαντέλα (Κηρίο)cdΈνταση ΦωτεινότηταςΗ Καντέλα είναι η φωτεινή ένταση, σε μία δεδομένη διεύθυνση, μίας πηγής που εκπέμπει μονοχρωματική ακτινοβολία με συχνότητα 540Χ1012 Hz και έχει ένταση ακτινοβολίας στην κατεύθυνση αυτή ίση με 1/683 Watt ανά στερακτίνιο.συμπληρωματικόΑκτίνιοradΕπίπεδη γωνίαΤο Ακτίνιο είναι εκείνη η επίπεδη γωνία η οποία όταν γίνει επίκεντρη ορίζει τόξο, σε οποιοδήποτε κύκλο, με μήκος ίσο με την ακτίνα του.συμπληρωματικόΣτερακτίνιοsrΣτερεά γωνίαΤο Στερακτίνιο είναι εκείνη η στερεά γωνία η οποία όταν γίνει επίκεντρη ορίζει σφαιρική περιοχή, σε οποιαδήποτε σφαίρα, με εμβαδόν ίσο με το τετράγωνο της ακτίνας της.

 Παρατηρήσεις 
 Το χιλιόγραμμο είναι η μοναδική θεμελιώδης μονάδα που ορίζεται με πρότυπο. Αντίγραφα του πρότυπου χιλιόγραμμου υπάρχουν σε διάφορα διεθνή ιδρύματα μετρολογίας διαφόρων χωρών. Τα εθνικά αυτά πρότυπα συγκρίνονται συχνά μεταξύ τους για έλεγχο αποκλίσεων.
 Ο ορισμός του μέτρου βασίζεται στην ταχύτητα του φωτός στο κενό c=299.792.458 m/s που είναι σταθερά της φύσης.
 Το δευτερόλεπτο ορίζεται από μία ιδιότητα του καίσιου-133 και για αυτό το λόγο τα ατομικά ρολόγια που βασίζονται σ’ αυτό το στοιχείο θεωρούνται αρκετά ακριβή. Τέτοια ρολόγια υπάρχουν στους δορυφόρους του συστήματος GPS. Τα διάφορα διεθνή ιδρύματα μετρολογίας διαθέτουν ρολόγια μεγαλύτερης ακρίβειας τα οποία όμως πρέπει να είναι συγχρονισμένα. Για να συγχρονιστούν δύο ιδρύματα χρησιμοποιούν ως ενδιάμεσο το ρολόι ενός δορυφόρου GPS ορατού και από τα δύο.
 Ο ορισμός του αμπέρ είναι περισσότερο θεωρητικός καθώς η βαθμονόμηση ηλεκτρικών οργάνων γίνεται με άλλη μέθοδο.
 Το τριπλό σημείο του νερού είναι το σημείο στο οποίο μπορούν να συνυπάρχουν οι τρεις φυσικές καταστάσεις του νερού: πάγος, υγρό νερό, υδρατμός.
 Σε 0,012 χιλιόγραμμα καθαρού άνθρακα-12 (12C) περιέχονται 6,02214199×1023 άτομα άνθρακα. Ο αριθμός αυτός ονομάζεται αριθμός Avogadro και συμβολίζεται με ΝΑ. Το μολ (mol) είναι η ποσότητα ΝΑ διακεκριμένων σωματίων.
 Η καντέλα μπορεί να οριστεί με τη βοήθεια άλλων μονάδων του διεθνούς συστήματος και κανονικά δεν είναι θεμελιώδης. Διατηρείται στον πίνακα των θεμελιωδών μονάδων για ιστορικούς λόγους.

 Δείτε επίσης 
Διεθνές Σύστημα Μονάδων

 Εξωτερικοί σύνδεσμοι 
 Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών 
 Εθνικό Ίδρυμα Μετρολογίας 

Κατηγορία:Μονάδες μέτρησης
*
Κατηγορία:Ανάλυση διαστάσεων