基本物理常数与计量基本单位
常用物理基本常数表
J·T^－1
(9.274078±0.000036)×10^－24
9.27×10^－24
核磁子
μN
J·T^－1
(5.059824±0.000020)×10^－27
5.05×10^－27
普朗克( Planck)常数
h
J·s
(6.626176±0.000036)×10^－34
6.63×10^－34
精细结构常数
(22.41383±0.00070) ×10^－3
22.4×10^－3
基本电荷(元电荷)
e
C
(1.6021892±0.0000046) ×10^－19
1.602×10^－19
原子质量单位
u
kg
(1.6605655±0.0000086)×10^－27
1.66×10^－27
电子静止质量
me
kg
(9.109534±0.000047)×10^－31
常用物理基本常数表
目 录
1常用表格
1常用表格
常用物理基本常数表
物理常数
符号
单位
最佳实验值
供计算用值
真空中光速
c
m·s^(－1)
299792458±1.2
3.00×10^8
引力常数
G0
m^3·s^－2
(6.6720±0.0041)×10－11
6.67×10－11
阿伏加德罗(Avogadro)常数
NA
mol^－1
1.675×10^－27
法拉第常数
F
C·mol^－1
(9.648456±0.000027 ) ×10^4
96500
真空电容率
初中物理基本单位、基本公式、基本常数大全
初中物理公式物理量计算公式备注速度v= s / t 1m / s = 3.6 Km / h 声速v= 340m /光速C = 3×10^8 m /s密度ρ= m / V 1 g / cm^3 = 103 Kg / m合力 F = F1 - F2 (F1、F2在同一直线线上且方向相反)F = F1 + F2 (F1、F2在同一直线线上且方向相同 )压强 p = F /S 适用于固、液、气p =ρgh 适用于竖直固体柱和液体浮力①F浮= G – F②漂浮、悬浮：F浮= G③F浮= G排=ρ液g V排物体浮沉条件①F浮＞G（ρ液＞ρ物）上浮至漂浮②F浮=G（ρ液=ρ物）悬浮③F浮＜G（ρ液＜ρ物）下沉杠杆平衡条件F1 *L1 = F2 *L 2 杠杆平衡条件也叫杠杆原理滑轮组 F = G / n ( 理想滑轮组)F =（G动+ G物）/ n (忽略轮轴间的摩擦)η=G/ nF(实际情况n：作用在动滑轮上绳子股数) 功W = F S = P t 1J = 1N•m = 1W•s功率P = W / t = Fv 1KW = 10^3 W，1MW = 10^3KW有用功W有用= G h（竖直提升）= F S（水平移动）= W总– W额=ηW总额外功W额= W总– W有= G动h（忽略轮轴间摩擦）= f L（斜面）总功W总= W有用+ W额= F S = W有用/ η机械效率η= W有用/ W总热量Q=cm(t-t°)电流I=U/R电功W=UIt =Pt电功率P=W/t=UI =I2R=U2/R串联电路I=I1=I2 电流处处相等U = U 1+ U 2 干路电压等于各支路电压之和R=R1+R2 总电阻等于的电阻之和并联电路I = I 1+ I 2 干路电流等于各支路电流之和U=U1+U2 电压处处相等1/R = 1/R1+1/R2基本物理常数真空中光速 c 3×10^8米／秒3×10^8m／s物重与质量的比值g 9.8牛顿／千克15°C空气中声速v 340米／秒安全电压U 不高于36伏1标准大气压atm 1 atm=760mmHg=1.01325*10%^5Pa≈100kPa≈1000hPa≈10.3米水柱水的密度ρ1000 千克／米³ = 1t/ m³=1000kg/m³ =1 g/cm³水的比热容 c 4.2*10^3J/(kg*°C)初中物理基本概念\基本知识一．测量⒈长度L：主单位:米；测量工具:刻度尺；测量时要估读到最小刻度的下一位；⒉时间t：主单位:秒；1时＝3600秒，1秒＝1000毫秒。
七大基本物理量单位常数表示
七大基本物理量单位常数表示物理量单位常数是指在国际单位制中，用来确定七大基本物理量的单位的常数。
这些常数包括：光速、元电荷、普朗克常数、玻尔兹曼常数、阿伏伽德罗常数、气体常数和亚佛加德罗常数。
下面将逐一介绍这些常数的含义和作用。
1. 光速 (c)光速是物理学中最重要的常数之一，它表示光在真空中传播的速度。
光速的数值约为299,792,458米/秒，它在相对论和电磁学等领域有着重要的应用。
光速的存在使得我们能够测量时间和距离，也为其他物理量的测量提供了基准。
2. 元电荷 (e)元电荷是电荷的基本单位，描述了带电粒子的最小电量。
元电荷的数值约为1.602176634×10^-19库仑，它对于电磁学和粒子物理学的研究具有重要意义。
通过元电荷的概念，我们可以对电子、质子等带电粒子的电量进行精确测量。
3. 普朗克常数 (h)普朗克常数是量子力学中的基本常数，用来描述微观世界的行为。
普朗克常数的数值约为6.62607015×10^-34焦耳秒，它与能量的量子化和粒子的波粒二象性密切相关。
普朗克常数在量子力学的各个领域中都有广泛的应用，如原子物理学、固体物理学和核物理学等。
4. 玻尔兹曼常数 (k)玻尔兹曼常数是描述热力学系统中粒子运动的常数。
它的数值约为1.380649×10^-23焦耳/开尔文，它与温度、熵和能量等热力学量的关系有着重要的作用。
玻尔兹曼常数被广泛应用于理论物理学、统计物理学和热力学等领域，它帮助我们理解和描述宏观和微观系统的行为。
5. 阿伏伽德罗常数 (NA)阿伏伽德罗常数是描述化学反应和粒子物理学中粒子数量的常数。
它的数值约为6.02214076×10^23/mol，它表示在摩尔中的粒子数目。
阿伏伽德罗常数的存在使得我们能够在化学反应和粒子物理学中精确计量和比较不同物质的粒子数量。
6. 气体常数 (R)气体常数是描述理想气体行为的常数，它用来关联气体的压力、体积和温度等物理量。
25个物理常数
25个物理常数篇一：标题: 25个物理常数(创建与标题相符的正文并拓展)正文:物理学是研究自然现象的科学,其基础是一些基本常数。
这些常数是通过对自然界的观察和实验得出的,它们对物理学的理论和实践具有至关重要的影响。
本文将介绍25个基本的物理学常数,包括它们的值、定义和意义。
1. 开尔文(k)开尔文(k)是一个常量,它的值为1.19264×10-19J/(K·K)。
它是电离常数,用于描述电解质的电离程度。
2. 普朗克常数(h)普朗克常数(h)是一个基本的物理学常数,它的值为6.626176×10-35J/(K·s)。
它是热力学中的基本常数,用于描述能量和热量之间的关系。
3. 光速(c)光速(c)是一个基本的物理学常数,它的值为299,792,458米/秒。
它是真空中光的速度,也是宇宙中最基本的速度。
4. 磁感应强度(B)磁感应强度(B)是一个物理学常数,用于描述磁场的强度。
它的值通常在0到1000特斯拉之间,磁感应强度越大,磁场越强。
5. 电容(C)电容(C)是一个物理学常数,用于描述电容器的电容值。
它的值通常在0到1特斯拉之间,电容器的电容值越大,电容器的储存电能的能力越强。
6. 电阻(R)电阻(R)是一个物理学常数,用于描述导体的电阻值。
它的值通常在0到无穷大之间,电阻值越大,导体的电阻能力越强。
7. 温度(T)温度(T)是物理学中的基本常数,用于描述物体的状态。
它的值通常在0到开尔文之间,温度越高,物体的状态越热。
8. 引力(G)引力(G)是物理学中的基本常数,用于描述物体之间的引力大小。
它的值通常在6.6743×10-11N·(m/kg)^2。
9. 电磁场频率(E)电磁场频率(E)是物理学常数,用于描述电磁场的传播速度。
它的值通常在真空中约为3×10^10米/秒。
10. 质能关系(E=mc2)质能关系(E=mc2)是物理学中的一个重要公式,用于描述质量和能量之间的关系。
高中物理常数表
高中物理常数表高中物理常数表是一个包含了许多常用物理常数的表格，它是物理学和相关科学领域研究的基础。
下面是关于高中物理常数表的相关参考内容。
1. 基本物理常数：- 光速：c = 2.998 × 10^8 m/s，光在真空中的速度。
- 自由空气中的重力加速度：g = 9.8 m/s^2，近似地在地球表面的重力加速度。
- 万有引力常数：G = 6.674 × 10^-11 N·m^2/kg^2，用于计算物体之间的引力。
- 地球质量：M = 5.972 × 10^24 kg，用于计算与地球相关的物理量。
2. 电磁学常数：- 元电荷：e = 1.602 × 10^-19 C，是最基本的电荷单位。
- 电场常数：ε0 = 8.854 × 10^-12 F/m，用于计算电场的强度。
- 真空中的磁场常数：μ0 = 4π × 10^-7 T·m/A，用于计算磁场的强度。
3. 光学常数：- 折射率：n = c/v，光在介质中的折射率，v 是光在介质中的速度。
- 真空中的折射率：n = 1，用于计算光在真空中的行为。
4. 热力学常数：- 绝对温度：T = 273.15 + t°C，摄氏温度转换为开氏温度。
- 摩尔气体常数：R = 8.314 J/(mol·K)，用于计算理想气体的物理量。
5. 原子和粒子常数：- 阿伏伽德罗常数：NA = 6.022 × 10^23 mol^-1，用于计算物质中的粒子数量。
- 电子质量：me = 9.109 × 10^-31 kg，描述电子的质量。
- 质子质量：mp = 1.673 × 10^-27 kg，描述质子的质量。
- 红外音频：ν = 3 × 10^7 Hz，超声波中最高频率。
6. 其他常见常数：- 系统国际单位（SI）前缀：例如千（kilo，k，10^3），百分之一（centi，c，10^-2）等。
初中物理全部的单位换算及公式
初中物理基本物理量、公式及常数一、基本物理量：二、常用公式：见表格后三、常用数据：四、初中物理单位换算：速度公式：公式变形：求路程——求时间——重力与质量的关系：G = mg合力公式：F = F1 + F2 [ 同一直线同方向二力的合力计算]F = F1 - F2 [ 同一直线反方向二力的合力计算]密度公式：浮力公式：F浮=G – FF浮=G排=m排gF浮=ρ水gV排F浮=G压强公式：p=液体压强公式：p=ρghxx原理：∵p1=p2 ∴或杠杆的平衡条件：F1=F2或写成：滑轮组：F = G总s =nh对于定滑轮而言：∵ n=1 ∴F = Gs = h对于动滑轮而言：∵ n=2 ∴F = G s =2 h 机械功公式：W=F s功率公式：P =机械效率：×100%热量计算公式：物体吸热或放热Q = c m △t（保证△t >0）燃料燃烧时放热Q放= mq★电流定义式：欧姆定律：电功公式：W = U I tW = U I t 结合U＝I R →→W = I 2RtW = U I t 结合I＝U/R →→W = t如果电能全部转化为内能，则：Q=W 如电热器。
电功率公式：P = W /tP = I Uxx电路的特点：电流：在xx电路中，各处的电流都相等。
表达式：I=I1=I2电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
表达式：U=U1+U2分压原理：xx电路中，电流在电路中做的总功等于电流在各部分电路所做的电功之和。
W = W1+ W2各部分电路的电功与其电阻xx。
xx电路的总功率等于各xx用电器的电功率之和。
表达式：P = P1+ P2xx电路中，用电器的电功率与电阻xx。
表达式：xx电路的特点：电流：在xx电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。
表达式：I=I1+I2分流原理：电压：各支路两端的电压相等。
表达式：U=U1=U2xx电路中，电流在电路中做的总功等于电流在各支路所做的电功之和。
物理7个国际基本单位
物理7个国际基本单位1)米:光在真空中s的时间间隔内所进行的路程的长度为1 m。
在1960年国际计量大会上,确定以上定义的同时,宣布废除1889年生效的以铂铱国际米原器为标准的米定义。
(2)千克:国际千克原器的质量为1 kg。
国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的。
它是一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体。
原型保存在巴黎国际计量局。
(3)秒:铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为1 s。
起初,人们把一昼夜划分为24 h,1 h为60 min,1 min为60 s。
但一昼夜的周期,即太阳日是变动的,所以定义1 s等于平均太阳日。
后来又发现,地球公转周期也是变动的,于是又需确定另外的定义。
随着科学技术的发展,科学家们发现,原子能级跃迁时,吸收或发射一定频率的电磁波,其频率非常稳定。
于是在1967年第十三届国际计量大会上确认了上述定义。
(4)安培:在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为2×10-7 N,则导线中的电流强度为1 A。
1948年国际度量衡委员会第九次会议作了这样的规定。
1960年10月,第十一届国际权度大会上确认为国际单位制中的七种基本单位之一。
(5)开尔文:水的三相点热力学温度的为1 K。
该单位是以英国物理学家开尔文的名字命名的。
"开尔文"的温度间隔与"摄氏度"的温度间隔相等。
但开氏温标的零度(0 K),是摄氏温标的零下273度(-273℃)。
1968年国际计量大会决定把"开尔文"作为七个基本单位之一。
(6)摩尔:简称摩,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。
012kg 12C的原子数目相等。
使用摩尔时,基本单元应予指明,可以是原子,分子,离子,电子及其他粒子,或这些粒子的特定组合。
常用物理基本常数表
常用物理基本常数表物理常数符号最佳实验值供计算用值真空中光速 c 299792458±1.2m·s－1 3.00×108m·s－1引力常数G0(6.6720±0.0041)×10－11m3·s－2 6.67×10－11 m3·s－2阿伏加德罗(Avogadro)常数N0(6.022045±0.000031) ×1023mol－1 6.02×1023 mol－1普适气体常数R (8.31441±0.00026)J·mol－1·K－18.31 J·mol－1·K－1玻尔兹曼(Boltzmann)常数k (1.380662±0.000041) ×10－23J·K－1 1.38×10－23J·K－1理想气体摩尔体积V m(22.41383±0.00070) ×10－322.4×10－3 m3·mol－1基本电荷(元电荷) e (1.6021892±0.0000046) ×10－19 C 1.602×10－19 C原子质量单位u (1.6605655±0.0000086)×10－27 kg 1.66×10－27 kg电子静止质量m e(9.109534±0.000047)×10－31kg 9.11×10－31kg电子荷质比e/m e(1.7588047±0.0000049)×1011C· kg－2 1.76×10－11C· kg－2质子静止质量m p(1.6726485±0.0000086)×10－27 kg 1.673×10－27 kg中子静止质量m n(1.6749543±0.0000086)×10－27 kg 1.675×10－27 kg法拉第常数 F (9.648456±0.000027 )C·mol－196500 C·mol－1真空电容率ε0(8.854187818±0.000000071)×10－12Ｆ·m－28.85×10－12Ｆ·m－2真空磁导率μ012.5663706144±10－7H·m－14πH·m－1电子磁矩μe(9.284832±0.000036)×10－24J·Ｔ－19.28×10－24J·Ｔ－1质子磁矩μp(1.4106171±0.0000055)×10－23J·Ｔ－1 1.41×10－23J·Ｔ－1玻尔(Bohr)半径α0(5.2917706±0.0000044)×10－11 m 5.29×10－11 m玻尔(Bohr)磁子μB(9.274078±0.000036)×10－24J·Ｔ－19.27×10－24J·Ｔ－1核磁子μN(5.059824±0.000020)×10－27J·Ｔ－1 5.05×10－27J·Ｔ－1普朗克(Planck)常数h (6.626176±0.000036)×10－34J·ｓ 6.63×10－34J·ｓ精细结构常数 a 7.2973506(60)×10－3里德伯(Rydberg)常数R 1.097373177(83)×107m－1电子康普顿(Compton)波长2.4263089(40)×10-12m质子康普顿(Compton)波长1.3214099(22)×10-15m质子电子质量比m p/m e1836.1515。
国际单位制的基本量
国际单位制（international system of units）是国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制。
在国际单位制中，将单位分成三类：基本单位、导出单位和辅助单位。
7个严格定义的基本单位是：长度（米）、质量（千克）、时间（秒）、电流（安培）、热力学温度（开尔文）、物质的量（摩尔）和发光强度（坎德拉）。
基本单位在量纲上彼此独立，导出单位很多，都是由基本单位组合起来而构成的。
辅助单位只有两个，纯系几何单位。
当然，辅助单位也可以再构成导出单位。
各种物理量通过描述自然规律的方程及其定义而彼此相互联系。
为了方便，选取一组相互独立的物理量，作为基本量，其他量则根据基本量和有关方程来表示，称为导出量。
①长度单位——米(m)。
1889年第1届国际计量大会批准国际米原器（铂铱米尺）的长度为1米。
1927年第7届计量大会又对米定义作了如下严格的规定：国际计量局保存的铂铱米尺上所刻两条中间刻线的轴线在0℃时的距离（铂铱米尺是一根横截面近似为H形的尺子，在其中间横肋两端表面上各刻有3条与尺子纵向垂直的线纹，中间刻线是指每3条线纹的中间刻线）。
这根尺子保存在1标准大气压下，放在对称地置于同一水平面上并相距571mm的两个直径至少为1cm的圆柱上。
上述对于米的定义有一个不确定度，约为1×10⁻⁷。
由于科学技术的发展，它不能满足计量学和其他精密测量的需要。
在20世纪50年代，随着同位素光谱光源的发展，发现了宽度很窄的氪－86同位素谱线，加上干涉技术的成功，人们终于找到了一种不易毁坏的自然基准，这就是以光波波长作为长度单位的自然基准。
于是，1960年第11届国际计量大会对米的定义更改如下：“米的长度等于氪－86原子的2p10和5d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。
”氪－86长度基准的极限不确定度为±4×10⁻⁹。
米的定义更改后，国际米原器仍按原规定的条件保存在国际计量局。
国际单位制中七个基本物理量
国际单位制中七个基本物理量在国际单位制中共有七个基本量：长度，质量，时间，电流，热力学温度，物质的量和发光强度。
物理学各个领域中的其他的量，都可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出。
以下是七个基本单位的定义。
一、时间：秒 s
铯-133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。
二、长度：米 m
光在真空中于1⁄299792458秒内行进的距离。
三、质量：千克 kg
使得普朗克常量h的值为6.62607015×10–34kg⋅m2/s的质量单位。
四、电流：安培 A
现行定义：使得基本电荷的值为1.602176634×10−19A⋅S的电流单位。
五、绝对温度：开尔文 K
使得玻尔兹曼常数为1.380649×10−23kg⋅m2⋅s-2⋅K-1的温度单位。
六、物质的量：摩尔 mol
使得阿伏伽德罗常数为6.02214076×1023mol-1的物质的量单位。
也就是固定了阿伏伽德罗常数为6.02214076×1023。
七、发光强度：坎德拉 cd
给定一个频率为540.0154×1012Hz 的单色辐射光源（黄绿色可见光）与一个方向，且该辐射源在该方向的辐射强度为1⁄683 W/sr，则该辐射源在该方向的发光强度为1 cd。
其中Hz是赫兹，由秒定义，sr是球面度，W是瓦特，等价为kg⋅m2/s3。
基本物理常量
市制暂时允许使用的市制单位列于下表，其它市制单位不准使用。
一般不要将市制单位与国际单位制单位或任何其它单位构成组合单位。
市制单位单位换算以下各表列出各种单位换算关系。
各表中SI单位均印制粗体。
长度1埃（Å）=10-10米1光年=9.4600×1012千米1码=3尺1x单位=10-13米1秒差距=3.084×1013千米1竿（rod）=16.5尺1噚=6尺1密耳（mil）=10-3寸1海里=1852米=1.151哩=6076尺标准波长计量学上第一次定义的标准波长是一定条件下的氪__86（86Kr）放电管发出的2P10—5d5间跃迁谱线在真空中的波长λKr,其值为：λKr=109nm/1650763.73=605.78021059……nm计量学上第二次定义的标准波长是一定条件下的氪__86（86Kr）,汞__198（198Hg）,镉__114（114Cd）放电管发出的如下谱线在真空中的波长（单位nm）：86Kr（645.80720，642.28006，565.11286，450.36162）198Hg（579.22683，577.11983，546.22705，435.95624）114Cd（644.02480，508.72379，480.12521，467.94581）为了能方便地用内插法求出未知波长，需要精密测定从铁、氖和氪发出的波长为240nm到70nm的340条左右谱线在光谱学标准空气中的波长。
以这些为标准规定了计量学上的第三次标准波长。
主要的音响单位声强：某点在特定方向的声强是每秒钟穿过垂直于传播方向的单位面积的声能通量。
单位为瓦特每平方米（Watt/m2）。
声压：单位为微巴（μb）,达因每平方厘米（dyn/cm2）或牛顿每平方米（N/m2）。
1N/ m2=10μb,声强级：以声强I和标准声强I。
之比的常数对数的十倍表示（即10log10(I/Io)，其中Io=10- 12Watt/m2），单位为分贝（dB）。
计量学基本物理常数
D=εE
(7.1.4)
其中，μ和ε分别为导磁率和介电常数。 如果介质变成 真空， 则μ=μ0和ε=ε0
分别称为真空导磁率和真空介电常数。μ0和ε0都是基本 常数，在新的常数表中改称为磁常数和电常数。它们的乘
积 μ0ε0=1/c2 ， 其 中 c 是 真 空 中 的 光 速 。 在 SI 单 位 制 中 ， μ0=4π×10-7N·A-2，同光速值一样，磁常数μ0是一个精确的 数值。由于c和μ0都是精确的数值，因此，ε0也是一个精确 的数值，ε0=8.854 187 817…×10-12F·m-1。
第7章 基本物理常数
起初， 普朗克常数是用光谱、 X射线和电子衍射等不同 方法测定的。 1962年约瑟夫森效应发现后， 从约瑟夫森频率 ν可以求出普朗克常数h。
ν=2eU/h (7.2.1) 其中U为加在两弱耦合的超导体之间的直流电压。 当直 流电压U已知时， 只要计量出交流电流的频率ν， 就可以得 到2e/h， 进而就可以计算出普朗克常数h。 由于普朗克常数无法直接测定， 要从实验得到普朗克常 数， 总需通过一定的关系式间接推出， 因此必然与其他基本 物理常数有密切联系， 特别是与电子的电荷值有联系， 所以 只有经过平差处理， 才能得到和其他常数协调的普朗克常数。 目前普朗克常数的数值为6.626 068 76×10-34 J·s ， 不确定 度为7.8×10-8。
第7章 基本物理常数
后来他综合旋转镜法和旋转齿轮法的特点，发展了旋转 棱镜法，1924～1927年间，测得c=（2.997 96±0.000 04） ×108 m/s 。迈克尔逊在推算真空中的光速时应该用空气的 群速折射率，可是他用的却是空气的相速折射率, 这一错误在 1929年被伯奇发现。 经改正后，1926年的结果应为c=（2.997 98±0.000 04）×108 m/s=299 798±4 km/s 。
分析化学中常用物理量和法定单位
• 4、物质的量(nA)及其单位摩尔
• 在物理学中，常用质量来描述物质量的多少，在化学中，由于参加化学反应的各物种的分子 （或特定粒子）之间存在一定的简单比例关系。例如：
• 2H2+O2===2H2O • 上述反应式中，2个H2分子与1个O2分子结合成2个H2O分子，它们之间在分子数量上存在2：1：
2.体积（V）单位：mL，L 定义：物体所占的空间。它以长度的立方为基础。 常用仪器（量筒、容量瓶、吸量管、移液管、滴定管）
3、相对原子质量和相对分子质量 相对原子质量(Ar)：元素的平均原子质量与核素12C原子质量的1/12之比。 相对分子质量（Mr）：物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原 子质量的1/12之比。可用相对原子质量进行计算。 注意：以上两个为无量纲的物理量。 P312附录A 国际相对原子质量表 P313 附录B 一些化合物的相对分子质量
分析化学中常用 物理量和法定单位
物理量
长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
SI基本单位
单位名称
米 千克(公斤)
秒 安[培] 开[尔文] 摩[尔] 坎[德拉]
单位符号
m kg s A K mol cd
1.质量（m）单位：g 定义：含在物体内的物质实体的量，同一物体质量是不变量。 常用仪器(托盘天平、电子秤、分析天平）
• mA= nA MA
5.物质的量的浓度(CA） CA= nA/V 单位: mol/L
谢 谢 大 家！
2的关系，因此化学中引用数量来表示物质的量的概念。化学中物质的量的单位采用摩尔 （mol）. • 摩尔是一系统的物质的量所包含的基本单元数与0.012kg的12C原子数目相等，经实验准确测 定，12g12C所含的12C原子数目就是阿伏加德罗常数（6.02*1023）。
初中物理基本物理量单位公式常数汇总
初中物理基本物理量单位公式常数汇总下面是初中物理中常用的基本物理量、单位、公式和常数的汇总：1.长度（L）：
-单位：米（m）
-光速：299,792,458m/s（常数：c）
2.时间（T）：
-单位：秒（s）
-加速度：9.8m/s²（常数：g）
3.质量（M）：
- 单位：千克（kg）
4.速度（v）：
-单位：米/秒（m/s）
-速度（v）=路程（S）/时间（t）：v=S/t
5.加速度（a）：
-单位：米/秒²（m/s²）
-加速度（a）=速度变化量（Δv）/时间（t）：a=Δv/t
6.力（F）：
-单位：牛顿（N）
-力（F）=质量（m）×加速度（a）：F=m×a
7.压力（P）：
-单位：帕斯卡（Pa）
-压力（P）=力（F）/面积（A）：P=F/A 8.功（W）：
-单位：焦耳（J）
-功（W）=力（F）×距离（d）：W=F×d 9.功率（P）：
-单位：瓦特（W）
-功率（P）=功（W）/时间（t）：P=W/t 10.能量（E）：
-单位：焦耳（J）
-能量（E）=功（W）×时间（t）：E=W×t 11.电流（I）：
-单位：安培（A）
12.电压（V）：
-单位：伏特（V）
13.电阻（R）：
-单位：欧姆（Ω）
14.电功率（P）：
-单位：瓦特（W）15.频率（f）：
-单位：赫兹（Hz）16.波长（λ）：
-单位：米（m）
17.声速（v）：
-单位：米/秒（m/s）18.音程（L）：
-单位：米（m）。
基本计量单位
基本计量单位国际单位制（SI）是目前全球通用的计量标准体系，用于实施、度量和比较各种物理量。
在这个体系中，基本计量单位被广泛采用，以确保国际上的准确度和统一性。
本文将介绍SI中的七个基本计量单位，它们在不同领域中的应用以及其重要性。
1. 长度单位（米）长度是最基本的物理量之一，常用于测量物体的大小和距离。
米是SI系统中的基本计量单位，它定义为光在真空中在1/299,792,458秒的时间内传播的距离。
这个定义确保了米的准确值，使得使用米单位的测量结果在国际上都是可比较的。
2. 质量单位（千克）质量是物体所含物质的量度，常用于描述物体的重量和惯性。
千克是SI系统中的基本计量单位，它定义为国际原子能机构所保存的白金和铂合金标准原器的质量。
千克的准确度和稳定性对于各行各业都至关重要，因为它影响到生产、贸易和科学研究等领域。
3. 时间单位（秒）时间是衡量事件发生持续时间的物理量，常用于计算速度和周期。
秒是SI系统中的基本计量单位，它定义为铯-133原子的 9,192,631,770个周期。
通过这样一个精确定义的时间单位，国际上的时间测量和计算可以更加准确和一致。
4. 电流单位（安培）电流是电荷在电路中流动的量度，常用于描述电子设备和电力系统的性能。
安培是SI系统中的基本计量单位，它定义为通过导线横截面积为1平方米的部分，以每秒钟1库仑的电荷流动的电流强度。
安培的准确度对于电工、电子工程和能源领域至关重要。
5. 温度单位（开尔文）温度是物体热量的度量，常用于描述物质的状态和反应。
开尔文是SI系统中的基本计量单位，它定义为绝对零度时热力温标的单位。
开尔文的使用可以减少温度测量的误差和不确定性，从而提高实验和科学研究的可靠性。
6. 物质单位（摩尔）物质是构成物体的基本单位，常用于计算物质的量和化学反应的参量。
摩尔是SI系统中的基本计量单位，它定义为6.02214076 x 10^23个粒子的物质的量。
摩尔的概念在化学、生物学和材料科学等领域中起着至关重要的作用。
国际单位制中七个基本物理量的定义是什么
国际单位制中七个基本物理量的定义是什么长度:米(m)1. 1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米2. 1960年第十一届国际计量大会：“米的长度等于氪－86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763．73倍”。
3. 1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会：“米是1／299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”质量：千克（kg）1000立方厘米的纯水在4℃时的质量，时间：秒（s）1967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定义：一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。
国际原子时是根据以上秒的定义的一种国际参照时标，属国际单位制(SI)。
电流：安培（A）安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿。
该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准，1960年第十一届国际计量大会上，安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。
安培是为纪念法国物理学家A.-M.安培而命名的。
热力学温度：开尔文（K）开尔文英文是Kelvin 简称开，国际代号K，热力学温度的单位。
开尔文是国际单位制（SI）中7个基本单位之一，以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为273.16K，1K等于水三相点温度的1／273.16。
热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是T＝t＋273.15，因为水的冰点温度近似等于273.15K，并规定热力学温度的单位开（K)与摄氏温度的单位摄氏度（℃)完全相同。
开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。
发光强度：坎德拉（cd）坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012赫兹的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1／683瓦特每球面度．定义中的540×1012赫兹辐射波长约为555nm，它是人眼感觉最灵敏的波长．/forum/thread/view/175_21054971_.html物质的量——表示组成物质微粒数目多少的物理量（物质的量是一个专用名词，不可分割和省略）摩尔——是物理量物质的量的单位（m ol）根据科学测定，12克12C所含的C原子数为6.0220943×1023 用符号NA表示，称阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数（NA ）近似值 6.02×1023定义：凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.02×1023）的物质，其物质的量为1摩。
各个物理量的国际单位制
各个物理量的国际单位制国际单位制(SI)(SI是国际单位制的简称）是在“基本物理常数”基础上确定基本单位的国际组织。
基本物理常数指一个物体的质量占它在整个质量库中储存的总质量的百分比。
国际单位制(SI)由光速单位 m/s、千克基本单位千克、开尔文基本单位开尔文、安培、开尔文电流温度等组成，在地球自转产生的磁场中保持不变（除非地球自转极快),其定义通过直接测量定义和通过量子基准进行复现后得到。
该单位根据普朗克常数对物质“量”作为质量单位。
国际单位制(SI)由基本物理常数来定义物体的质量。
一、基本物理常数对质量的影响SI (SI)定义了一个物体的质量，其定义可以采用物理常数或量子力学的普朗克常数来定义。
普朗克常数是物理常数 Ni的一个系数。
在一条连续平行线上，两个物质处于相对静止状态。
一条直线上的两个点分别有1/2的质量和1/3的能量。
在同一个平面上，两个点都有一个不变的质量单位 Ni,那么两个不变的质量单位就都等于1/2这两个点之间那点质量的乘积就叫做 Ni。
如果用普朗克常数 Ni来定义一个物体的质量时，首先要确定它是不是稳定地不变的。
二、物理常数定义的变化与基本物理常数对质量的影响。
物理常数在 SI中被分为“基本物理常数”和“质量”两个部分，前者定义为：光速 ms/s 和质量 g的单位，后者定义为：质量 mg的10倍。
两个物理常数在国际单位制中保持不变。
根据这个定义方法，可以得到一系列物理量所对应的质量为：其中是1和1的乘积(n);0=ms-1;1=ms2;0=ms3;1=ms4;1=ms5;1=ms2;1=ms3;1=ms5。
为了更好地描述物质是如何相互作用的过程，因此在基本物理常数定义中加入了质量常数的定义。
三、常用质量定义方法对比在定义中，由于物质的质量的不确定性，常采用将物体定义为基本物理常数的方法。
测量方法有：直接测量法、量子测量法和量子基准法。
其中前三种方法可以直接测量出质量的参量。
国际单位制与基本物理常量
国际单位制与常用物理数据1948年召开的第九届国际计量大会要求国际计量委员会创立一种的实用计量单位制.1954年第十届国际计量大会决定采用米<m>、千克<kg>、秒<s>、安培<A>、开尔文<K>和坎德拉<cd>作为基本单位.1960年第十一届国际计量大会决定将上述6个基本单位命名为"国际单位制",并规定其符号为"SI".1974年第十四届国际计量大会决定将摩尔<mol>增加为基本单位.因此,目前国际单位制共有7个基本单位.另外还规定了2个辅助单位,即弧度<平面角单位>、球面度<立体角单位>.其他单位均由这些基本单位和辅助单位导出.1954年国际度量衡会议决定,自1978年1月1日起实行国际单位制,简称国际制,国际代号为SI.我国国务院于1977年5月27日颁发《中华人民共和国计量管理条例<试行>》,其中第三条规定："我国的基本计量制度是米制,逐步采用国际单位制".1. 国际单位制的基本单位量的名称单位名称单位符号定义长度米m 米是光在真空中于1／299 792 458s时间间隔内所经路径的长度质量千克kg 千克是质量单位,等于国际千克原器的质量时间秒s 铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为1s电流安培 A 在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为2×10±7 N,则导线中的电流强度为1A热力学温度开尔文K热力学温度单位开尔文是水三相点热力学温度的1/273.16,简称开物质的量摩尔mol 摩尔简称摩,是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等发光强度坎德拉cd 简称坎,一个光源在给定方向上的发光强度.该光源发出的频率为540×101 2赫兹的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为瓦特每球面度2. 国际单位制的辅助单位量的名称单位名称单位符号定义平面角弧度rad 弧度是一个圆内两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等立体角球面角sr 球面度是一个立体角,其顶点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积3. 国际单位制词头因数词头名称符号因数词头名称符号1018艾[可萨]<wexa> E 10-1分<deci> d 1015拍[它]<peta> P 10-2厘<centi> c 1012太[拉]<tera> T 10-3毫<milli> m 109吉[咖]<giga> G 10-6微<micro> μ106兆<mega> M 10-9纳[诺]<nano> n 103千<kilo> k 10-12皮[可]<wexa> p 102百<hecto> h 10-15飞[母托]<femto> f 101十<deca> da 10-18阿[托]<atto> a4. 基本物理常量物 理 量 符号 数 值不确定度/10-6 计 算 用 值 最 佳 值真空中的光速 c3.0×108m/s 299 792 458m/s<精确> 真空磁导率 0μ4π×10-7N/A 24π×10-7N/A 21.256 637 061 4×10-6N/A 2 <精确> 真空电容率 0ε8.85×10-12F/m 8.854 187 817×10-12 F/m <精确> 万有引力常量 G 6.67×10-11m 3/<kg·s 2>6.672 59<85>×10-11 m 3/<kg·s 2>128 普朗克常量 h6.63×10-34/J·s1.05×10-34/J·s 6.626 075 5<40>×10-34/J·s1.054 572 66<63>×10-34/J·s 0.60 0.60 阿伏伽德罗常量 N A 6.022×1023/mol 6.022 136 7<36>×1023/mol 0.59 摩尔气体常量 R8.31J/<mol·K> 8.314 510<70>J/<mol·K> 8.4 玻尔兹曼常量k B1.38×10-23J/K 1.380 658<12>×10-23J/K 8.4 斯特蕃-玻尔兹曼常量σ5.67×10-8W/<m 2·K 4> 5.670 51<19>×10-8W/<m 2·K 4> 34 维恩位移定律常量 b 2.897×10-3m·K 4 2.897 756<24>×10-3m·K 4 8.4 摩尔体积<理想气体,T =273.15K,p =101 325Pa> Vm 22.4×10-3m 3/mol 22.414 10<19>×10-3m 3/mol 8.4 基本电荷 e 1.60×10-19C 1.602 177 33<49>×10-19C 0.30 电子质量 m e 9.11×10-31kg 9.109 389 7<49>×10-31kg 0.59 质子质量 m p 1.67×10-27kg 1.672 623 1<10>×10-27kg 0.59 中子质量 m n 1.67×10-27kg 1.674 928 6<10>×10-27kg 0.59 经典电子半径 r e 2.82×10-15kg 2.817 940 92<38>×10-15 kg 0.13 波尔半径 a 0 5.29×10-11m 5.291 772 49<24>×10-11m 0.045 电子比荷 e/m1.76×1011C/kg 1.758 819 62<53>×1011C/kg 0.30 电子磁矩 μe 9.28×10-24J/T 9.284 770 1<31>×10-24J/T 0.34 质子磁矩 μp 1.41×10-26 J/T 1.410 607 61<47>×10-26 J/T 0.34 中子磁矩 μn0.966×10-26J/T 0.966 237 07<40>×10-26J/T 0.41 康普顿波长 λC2.43×10-12m 2.426 310 58<22> ×10-12m 0.089 磁通两字,h/2e Ф 2.07×10-15Wb 2.067 834 61<61> ×10-15Wb 0.30 波尔磁子,e /2m e μB 9.27×10-24J/T 9.274 015 4<31>×10-24J/T 0.34 核磁子,<e >/<2m e > μN5.05×10-27 J/T 5.050 786 6<17>×10-27J/T 0.34 里德伯常量R ∞ 1.097×107/m1.097 373 153 4<13>×107/m 0.0012 原子<统一>质量单位,原子质量常量 m u1.66×10-27kg 931.5MeV/c 2 1.660 540 2<10>×10-27kg 0.59 1埃 A1A =1×10-10m 1光年 l.y. 1l.y=9.46×1015m1电子伏<特> eV 1eV=1.602×10-19J 0.30 1特<斯拉> T 1T=1×10-4G 热功当量 J 4.186J/cal标砖大气压 P 0 101 325Pa×10-3冰点绝对温度T 0 273.15K 标准状态下声音在空气中传播速度 v 0 331.46m/s 钠光谱中黄线波长 D589.3×10-9m 镉光谱中红线波长Cd λ643.846 96×10-9m5. 在20℃时固体和液体的密度6. 在标准大气压下不同温度时水的密度7. 在海平面上不同纬度处的重力加速度11表中所列数值是根据公式g=9.780 49<1+0.005 288sin2φ-0.000 006sin2φ>算出的,其中φ为纬度.8. 固体的线膨胀系数物质温度或温度范围/℃α/<×10－6 ℃－1>铝0~100 23.8铜0~100 17.1铁0~100 12.2金0~100 14.3银0~100 19.6 钢<0.05%碳> 0~100 12.0 康铜0~100 15.2铅0~100 29.2锌0~100 32铂0~100 9.1钨0~100 4.5 石英玻璃20~200 0.56窗玻璃20~200 9.5花岗石20 6~9瓷器20~700 3.4~4.1 9. 在20℃时某些金属的弹性模量<杨氏模量>2金属杨氏模量YGPa kgf/mm2铝69~70 7 000~7 100钨407 41 500铁186~206 19 000~21 000铜103~127 10 500~13 000金77 7 900银69~80 7 000~8 200锌78 8 000镍203 20 500铬235~245 24 000~25 000 合金钢206~216 21 000~22 000碳钢196~206 20 000~21 000康铜160 16 30010.1 在20℃时与空气接触的液体的表面张力系数10.2 在不同温度下与空气接触的水的表面张力系数2杨氏弹性模量的值与材料的结构、化学成分与其加工制造方法有关.因此,在某些情况下,Y的值可能与表中所列的平均值不同,表中：1kgf=1gN,g为万有引力.11. 不同温度时水的粘滞系数12. 某些液体的粘滞系数13. 不同温度时干燥空气中的声速单位：m/s 温度/℃0 1 2 3 4 5 6 7 8 960 366.05 366.60 367.14 367.69 368.24 368.78 369.33 369.87 370.42 370.96 50 360.51 361.07 361.62 362.18 362.74 363.29 363.84 364.39 364.95 365.50 40 354.89 355.46 356.02 356.58 357.15 357.71 358.27 358.83 359.39 359.95 30 349.18 349.75 350.33 350.90 351.47 352.04 352.62 353.19 353.75 354.32 20 343.37 343.95 344.54 345.12 345.70 346.29 346.87 347.44 348.02 348.60 10 337.46 338.06 338.65 339.25 339.84 340.43 341.02 341.61 342.20 342.580 331.45 332.06 332.66 333.27 333.87 334.47 335.07 335.67 336.27 336.87-10 325.33 324.71 324.09 323.47 322.84 322.22 321.60 320.97 320.34 319.52 -20319.09 318.45 317.82 317.19 316.55 315.92 315.28 314.64 314.00 313.36 -30312.72 312.08 311.43 310.78 310.14 309.49 308.84 308.19 307.53 306.88 -40306.22 305.56 304.91 304.25 303.58 302.92 302.26 301.59 300.92 300.25 -50299.58 298.91 298.24 397.56 296.89 296.21 295.53 294.85 294.16 293.48 -60 292.79 292.11 291.42 290.73 290.03 289.34 288.64 287.95 287.25 286.55 -70 285.84 285.14 284.43 283.73 283.02 282.30 281.59 280.88 280.16 279.44 -80278.72 278.00 277.27 276.55 275.82 275.09 274.36 273.62 272.89 272.15 -90271.41 270.67 269.92 269.18 268.43 267.68 266.93 266.17 265.42 264.6614. 固体导热系数λ15.1 某些固体的比热容15.2 某些液体的比热容15.3 不同温度时水的比热容温度/℃0 5 10 15 20 25 30 比热容/<J·kg－1·K－1> 4 217 4 202 4 192 4 186 4 182 4 179 4 178 温度/℃40 50 60 70 80 90 99 比热容/<J·kg－1·K－1> 4 178 4 180 4 184 4 189 4 196 4 205 4 21516. 某些金属和合金的电阻率与其温度系数33电阻率与金属中的杂质有关,因此表中列出的只是20℃时电阻率的平均值.17.1 不同金属或合金与铂<化学纯>构成热电偶的热电动势热端在100℃,冷端在0℃时4金属或合金热电动势/mV 连续使用温度/℃短时使用最后温度/℃95%Ni+5%<Al,Si,Mn> -1.38 1 000 1 250 钨+0.79 2 000 2 500 手工制造的铁+1.87 600 800康铜<60%Cu+40%Ni> -3.5 600 800 56%Cu+44%Ni -4.0 600 800制导线用铜 +0.75 350 500 镍-1.5 1 000 1 100 80%Ni+20%Cr +2.5 1 000 1 10090%Ni+10%Cr +2.71 1 000 1 25090%Pt+10%Ir +1.3 1 000 1 20090%Pt+10%Rh +0.64 1 300 1 600 银+0.725 600 70017.2几种标准温差电偶名称分度号100℃时的电动势/mV使用温度范围/℃铜-康铜<Cu55Ni45> CK 4.26 -200~300镍铬<Cr9~10Si0.4Ni90>-康铜<Cu56~57Ni43~44> EA-2 6.95 -200~800镍铬<Cr9~10Si0.4Ni90>-镍硅<Si2.5~3Co<0.6Ni97> EV-2 4.10 1 200铂铑<Pt90Rh10>-铂LB-3 0.643 1 600铂铑<Pt70Rh30>-铂铑<Pt94Rh6> LL-2 0.034 1 800 17.3 铜-康铜热电偶的温差电动势<自由端温度0℃>单位：mV康铜的温度铜的温度/℃0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000 0.000 0.389 0.787 1.194 1.610 2.035 2.468 2.909 3.357 3.813 4.277 100 4.227 4.749 5.227 5.712 6.204 6.702 7.207 7.719 8.236 8.759 9.288 200 9.288 9.823 10.363 10.909 11.459 12.014 12.575 13.140 13.710 14.285 14.864 300 14.864 15.448 16.035 16.627 17.222 17.821 18.424 19.031 19.642 20.256 20.873 18. 在常温下某些物质相对于空气的光的折射率物质Hα线<656.3nm> D线<589.3nm> Hβ线<486.1nm>水<18℃> 1.331 4 1.333 2 1.337 34表中的"+"或"-"表示该电极与铂组成热电偶时,其热电动势是正或负.当热电动势为正时,在处于0℃的热电偶一端电流由金属<或合金>流向铂.5为了确定用表中所列任何两种材料构成的热电偶的热电动势,应当取这两种材料的热电动势的差值.例如,铜-康铜热电偶的热电动势等于+0.75- <-3.5>＝4.25<mV>.乙醇<18℃> 1.360 9 1.362 5 1.366 5 二硫化碳<18℃> 1.619 9 1.629 1 1.654 1 冕玻璃<轻> 1.512 7 1.515 3 1.521 4冕玻璃<重> 1.612 6 1.615 2 1.621 3燧石玻璃<轻> 1.603 8 1.608 5 1.620 0燧石玻璃<重> 1.743 4 1.751 5 1.772 3方解石<寻常光> 1.654 5 1.658 5 1.667 9方解石<非常光> 1.484 6 1.486 4 1.490 8水晶<寻常光> 1.541 8 1.544 2 1.549 6水晶<非常光> 1.550 9 1.553 3 1.558 919. 常用光源的谱线波长表单位：nm H<氢>He<氦> Ne<氖> Na<钠>Hg<汞> He-Ne激光656.28红706.52红650.65红589.592<D1>黄623.44橙32.8橙486.13绿蓝667.82红640.23橙588.995<D2>黄579.07黄434.05蓝587.56<D3>黄638.30橙576.96黄410.17蓝紫501.57绿626.25橙546.07绿397.01蓝紫492.19绿蓝621.73橙491.60绿蓝471.31蓝614.31橙435.83蓝447.15蓝588.19黄407.78蓝紫402.62蓝紫585.25黄404.66蓝紫388.87蓝紫。
技术测量基本知识
5.2 长度基准与长度量值传递系统
5. 2. 1 为了保证工业生产中长度测量的精确度， 首先要建立统一、 可靠的
长度基准。 国际单位制中的长度单位基准为米（m）， 机械制造中常用 的长度单位为毫米（mm）， 精密测量时，多用微米(μm)为单位， 超精 密测量时， 则用纳米（nm）为单位。 它们之间的换算关系如下： 1 m=1000 mm， 1 mm=1000 μm， 1 μm=1000 nm
5-1
图 长 度 量 值 传 递 系 统
4. 2. 3 由图5-1长度量值传递系统可知，量块是机械制造中精密长度计量应用最广泛
的一种实体标准，它是没有刻度的平面平行端面量具，是以两相互平行的测量面 之间的距离来决定其长度的一种高精度的单值量具。 量块的形状一般为矩形截面 的长方体和圆形截面的圆柱体（主要应用于千分尺的校对棒）两种，常用的为长 方体（见图5-2）。 量块有两个平行的测量面和四个非测量面， 测量面极为光滑平 整， 非测量面较为粗糙一些。 两测量面之间的距离 L 为量块的工作尺寸。
这样，一套量块就有了两种使用方法。按“级”使 用时，所根据的是刻在量块上的名义尺寸，其制造误差忽略不计；按 “等”使用时，所根据的是量块的实际尺寸，而忽略的只是检定量块实 际尺寸时的测量误差，但可用较低精度的量块进行比较精密的测量。因 此，按“等”测量比按“级”测量的精度高。
教学资料整理
• 仅供参考，
3. 为了组成各种尺寸，量块是按一定的尺寸系列成套生产的， 一套包 含一定数量不同尺寸的量块，装在一特制的木盒内。国家量块标准中规 定了17种成套的量块系列，从国家标准GB 6093—85中摘录的几套量块 的尺寸系列如附表5-1 （P126)所示。
量块组合方法及原则: (1）选择量块时，无论是按“级”测量还是按“等”测量，都应按照
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收稿日期：2002-12-27.基金项目：湖北省教育厅2002年度重点项目（B 类）.作者简介：杨建平（1964-），女，副教授，主要从事物理学史的研究.基本物理常数与计量基本单位杨建平（湖北民族学院物理系，湖北恩施445000）摘要：基本物理常数的发现和测量，不仅在物理学的发展中起到了很大的作用，而且在计量学的发展上也起到了重要的作用.设法把计量单位的定义与基本物理常数相联系，详细分析了长度单位、电压单位、电阻单位以及质量单位与基本物理常数的关系.由于基本物理常数是不会变化的，因此这样定义的计量单位极为稳定，不会随着时间而发生漂移.关键词：基本物理常数；计量基准；单位制中图分类号：04-34文献标识：A 文章编号：1008-8423（2003）02-0069-03基本物理常数是指那些在物理学中起着基本而广泛作用的普适常数.如真空中的光速c 、普朗克常数1、基本电荷量e 、阿伏伽德罗常数N A 以及许多有关微观粒子的常数等等.基本物理常数的发现和测量，不仅在物理学的发展中起到了很大的作用，而且在计量学的发展上也起到了重要的作用.普朗克早在20世纪初就建议用基本物理常数来定义物理量的基本单位，也就是计量基本单位.但由于当时的测量准确度还很低，这个愿望未能实现.20世纪50年代以前，计量基准的量值一般是由实物基准所保存及复现的.这种实物基准一般是根据经典物理学的原理，用某种特别稳定的实物来实现，而且总是用工业界所能提供的最好的材料及工艺制成，以保证其稳定性.实物基准及相应的计量量值传递检定系统给产业界提供了计量服务，确实在帮助产业界提升产品品质的工作中作出了贡献.但是，随着科技及工农业的发展，这样的传统计量量值传递检定系统开始反映出一些不足：实物基准一旦做成，总会有一些不易控制的物理、化学过程使它的特性发生缓慢的变化，因而它所保存的量值也会有所改变；最高等级的实物计量基准全世界只有一个或一套，一旦因为某种意外原因而损坏，就无法完全一模一样地复制出来，原来连续保存的单位量值也会因之中断；量值传递检定系统庞大复杂，从最高等级的实物基准到具体应用场所，量值要经过多次传递，准确度也必然会有所下降.为了解决这些问题，人们就要寻找那些不依赖于某一具体实物具体特性的计量基准，从而诞生了量子计量基准.量子计量基准基于量子物理学中阐明的微观粒子的运动规律，特别是微观粒子的态和能级的概念.按照量子物理学，宏观物体中的微观粒子如果处于相同的微观态，其能量有相同的确定值，也就是处于同一能级上.当粒子在不同能级之间发生量子跃迁时，将伴随着吸收或发射能量等于能级差!E 的电磁波能量子，即光子.而且，电磁波频率!与!E 之间满足普朗克公式，而比例系数为普朗克常数1.也就是说，电磁波的频率反映了能级差的数量.另一方面，宏观物体中基本粒子的能级结构与物体的宏观参数，如形状、体积、质量等并无明显关系.因此，即使物体的宏观参数随时间发生了缓慢变化，也不会影响物体中微观粒子的量子跃迁过程.这样，利用量子跃迁现象来复现计量单位，就可以从原则上消除各种宏观参数不稳定产生的影响，所复现的计量单位不再发生缓慢漂移，计量基准的稳定性和准确度可以达到空前的提高.而且量子跃迁复现计量单位不受时间、地点的限制.现在，把此类用量子现象复现量值的计量基准统称为量子计量基准，而量子计量基准中，又依赖于一些基本物理常数.20世纪80年代开始，随着基本物理常数准确度的不断提高，长度单位、电学量电压和电阻单第21卷第2期2003年6月湖北民族学院学报（自然科学版）JournaI of Hubei Institute for NationaIities （NaturaI Science Edition ）VoI.21No.2Jun.2003位均先后采用了有关物理常数来定义，而且现在全世界范围内正在着手用基本物理常数来更新千克的定义. 1长度单位米的定义与基本物理常数c20世纪60年代开始用一些特定原子系统的量子效应来定义单位的量值，即开始了“量子计量基准”的时代［1］.第一个付诸实施的量子计量基准是1960年第十一届国际计量大会规定的：“长度单位米（m）等于86 Kr原子的2P10和5c5能级之间的跃迁所对应的辐射在真空中的1650763.73个波长的长度”.第二个量子计量基准，也是最著名和最成功的一种量子计量基准是1967年在第十三届国际计量大会上规定的铯原子钟，即“时间单位秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间的跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间”.这些量子计量基准所涉及的是特定种类的原子在发生量子跃迁时对应的物理量的量值，它不会随时间产生漂移，其准确度和稳定性均大大超过原来的实物计量基准.而且量子计量基准可以在全世界任一处复现，不存在因事故损坏而无法复制的问题.但是，这样的计量基准还有其局限性，主要反映在它依赖于某一种原子的特定量子跃迁过程.如果后来又发现了别的、更准确的量子跃迁过程，就会涉及修改单位定义的问题.因此，从20世纪80年代起，人们又不断探讨另一种更好的方法，即用某种物理常数来作为计量基准的方法.第一个被采用的基本物理常数是真空中的光速c，真空中的光速c是指电磁波在真空中传播的速度.电磁波在折射率为D的介质中的传播速度为c/D，由于任何介质的D均大于1，只有真空中的D=1，因此在介质中的光速均小于真空中的光速c.根据狭义相对论的假设，真空中的光速c为一恒定值，它不随光源或接受器的速度而变化，是一个基本物理常数. 20世纪70年代初，计量学家通过精密测量稳频激光的频率f及其在真空中的波长值!，获得了准确的真空中光速c的数值为：c=f!=299792458mS-1，其中不确定度为1.2mS-1.相对不确定度为4X10-9.1973年的常数推荐值为即为此数值.1983年第十七届国际计量大会决定，长度单位米采用真空中光速值定义：“米是光在真空中（1/299792458）秒的时间间隔内行程的长度”.光速c值成为此米定义中的一个约定值，因而就成为精确值，不确定度为零.2电学量计量单位与基本物理常数1、e电学量的计量单位更是与许多基本物理常数有关.早在18世纪末，库仑发现的两个定律中（静电学库仑定律和静磁学库仑定律）就由于各量单位的不同而出现了两个常数"0、#0.1948年第九届国际计量大会通过国际单位制中第四个基本量安培的定义为：“安培是恒定电流，若在真空中相距1m的两根无限长而圆截面可忽略的平行直导线内保持此电流时，则导线间单位长度上产生的力为2X10-7Nm-1”.根据电磁学理论，上述定义中所产生的力可用下式表示：F 1=#0I1I22$c，上式即毕奥-萨伐尔定律的数学表达式.式中I1和I2分别为两平行导线内的电流，1为单位长度，c为两根导线在真空中的间距，#0即真空磁导率.根据上式，其数值为一精确量，即#0=4$X10-7Hm-1=4$X10-7 NA-2［2］.20世纪80年代以来随着人们对各种量子跃迁的认识不断深入，量子计量基准已不再局限于复现长度和时间这两种基本单位，电学的量子计量基准也得到了飞速的发展.两种荣获诺贝尔物理学奖的重大发现（约瑟夫森效应和量子霍耳效应）导致了约瑟夫森电压量子基准和量子化霍耳电阻基准的建立.1988年国际计量委员会建议从1990年1月1日起在全世界范围内启用约瑟夫森电压标准及量子化霍耳电阻标准以代替原来的由标准电池和标准电阻维持的实物基准，并给出这两种新标准中所涉及的约瑟夫森常量（KJ=2e/ 1）及冯·克里青常量（R K=1/e2）的国际推荐值.从几年来的实践结果来看，采用新方法后电压单位和电阻单位的稳定性和复现准确度提高了2~3个数量级.新的量子电学基准的特点也是只与两个基本物理常数———普朗克常数1及基本电荷量e有关，不会因具体实现手段而发生变化.3质量单位千克［kg］的更新与基本物理常数N A，1在国际单位制中，质量的基本单位［kg］是以保存在巴黎国际计量局的千克原器定义的.各国［kg］基准的质量以平均每年约0.5#g的增长率在变大，这种变化早已超过［kg］国际比对的精度.从20世纪五十年代开始，科学家们对更新［kg］的定义进行了深入的探索与大量的研究，有望在本世纪初取得突破，得以利用基本物理常数NA ，1或原子的物理特性来建立量子化的［kg］定义［3］.07湖北民族学院学报（自然科学版）第21卷以阿伏伽德罗常数N A 定义［kg ］可利用下面的关系式：1kg =（N A ·kmoI ）u ，其中：u 为原子质量单位，它由12C 同位素的质量给出.准确地测定阿伏伽德罗常数N A 是利用单晶硅晶体.一个单晶硅晶体由它的密度!、质量m 、体积V 、克分子质量M 以及它的（带有n 个原子的）单晶胞体积V 0，可以算出阿伏伽德罗常数N A ：N A =M （Si ）V 0/n.据此可由阿伏伽德罗常数导出宏观与微观单位间的关系，就是克分子体积与原子体积之比.为此，需要进行4个量的科学测定，即：硅的原子量；硅物体的体积和密度；单晶胞的体积；单晶胞内含有的原子数目.目前国际上有4个单位从事有关的研究工作，已有初步结果.利用电功率天平将［kg ］溯源到普朗克常数h 上的研究也在进行中，这是一种机械功率与电功率比较的方法.电功率可以通过约瑟夫森效应和量子化霍耳效应测出：P =UI =k*f J 2h ，其中h 是普朗克常数，f J 是频率，k*是比例系数.机械功率可表示为P =mgv ，g 是重力加速度，v 是线圈的速度.由电功率和机械功率相等可得m =k*f 2J gvh.h 可以通过功率天平精密地测量.如果经功率天平测定的能达到所要求的精度，那么国际计量单位制将会有一个全新的改观［4］.这样更新的国际计量单位制，其计量基本单位只有时间单位秒［s ］是一个唯一的具有实际装置的基本单位量，其它的是3个基本物理常数：真空中光速c 、普朗克常数h 和电子电荷e.在这个基础上，国际计量单位制的其它单位如何导出、溯源等，需整体考虑，这将是一个较长的过程.由上所述可以看到，新一代的计量基准是基于微观物理学的规律的量子计量基准，并设法把计量单位的定义与基本物理常数相联系.由于基本物理常数是不会变化的，因此这样定义的计量单位极为稳定，不会随着时间而发生漂移，而且单位的定义也无需因具体实现手段的进步而变化.目前，国际上已集中力量于一个重要研究项目———用一个重要的基本物理常数阿伏加德罗常数N A 或h 导出质量的单位，以更新［Kg ］的定义.相信通过各国科学家的努力，此项工作一定能够取得突破性的成绩.参考文献：［1］张钟华.量子计量基准与基本物理常数［J ］.工业计量，2001（5）：4~7.［2］沈乃澄.基本物理常数最新推荐值评述［J ］.物理，2001（4）：203~209.［3］赵克功.更新计量基本单位［kg ］定义的研究现状［J ］.计量学报，2001（2）：133~141.［4］赵克功.二十世纪的度量衡———二十一世纪的量子计量学［A ］.全国计量测试学术大会文集［C ］.北京：计量学报期刊社，1998，26~34.Fundamental Physical Constants and Basic Measure UnitYANG Jian -ping（Hubei Institute for NationaIities ，Enshi 445000，China ）Abstract ：The discovery and measurment of fundamentaI physicaI constants pIay an important roIe not onIy in the deveIop-ment of physics ，but aIso in the deveIopment of metroIogics.The connection is found between the definition of measure u-nit and the fundamentaI physicaI constants.Because the fundamentaI physicaI constants can not change ，the definition of measure unit is very stabIe and can not drift with time.This paper anaIyses in detaiI the connection of Iength unit ，voIt-age unit ，resistance unit and mass unit with the fundamentaI physicaI constants.Key words ：fundamentaI physicaI constants ；measure prototype ；unit framework17第2期杨建平：基本物理常数与计量基本单位基本物理常数与计量基本单位作者：杨建平作者单位：湖北民族学院,物理系,湖北,恩施,445000刊名：湖北民族学院学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF HUBEI INSTITUTE FOR NATIONALITIES（NATURAL SCIENCES）年，卷(期)：2003,21(2)1.张钟华量子计量基准与基本物理常数[期刊论文]-工业计量 2001(05)2.沈乃澄基本物理常数最新推荐值评述[期刊论文]-物理 2001(04)3.赵克功更新计量基本单位[kg]定义的研究现状[期刊论文]-计量学报 2001(02)4.赵克功二十世纪的度量衡,二十一世纪的量子计量学[会议论文] 19981.特里·奎恩.陈华才.王兰州新国际单位制——建立基本单位的里程碑[期刊论文]-中国计量学院学报2009,20(2)2.彭双艳基本物理常数教学探讨[期刊论文]-高等函授学报（自然科学版）2009,22(4)3.岳峻峰.朱鹤年.YUE Jun-Feng.ZHU He-Nian SI基本单位的研究进展与改制动向[期刊论文]-物理2007,36(7)4.郭玲.李华.王珊基本物理常数潜科学分析的教学途径[期刊论文]-高等理科教育2007(3)5.沈乃澂近代计量学的发展[期刊论文]-中国计量2003(2)6.马丽红.李晨璞.闫常丽.Ma Lihong.Li Chenpu.Yan 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