《力學單位制》資料

《力學單位制》資料絕對單位制：絕對單位制中又有米千克秒制（MKS）和厘米克秒制（CGS）.在絕對單位制中，質量為基本量，力是導出量.在米千克秒制中，力的單位是牛頓，規(guī)定與國際單位制相同.在厘米克秒制中，根據(jù)牛頓第二定律，規(guī)定使質量為1g的物體產生1cm/s2的加速度的力是力的單位，叫做1dyn（達因），1N和1dyn的關系是：1N=105dyn.重力單位制：在重力單位制中，先規(guī)定力的單位，然后根據(jù)牛頓第二定律F=ma規(guī)定質量的單位.工程單位制是常用的重力單位制中的一種.在工程單位制中，力的單位是千克力（kgf）（現(xiàn)在已不使用）.1kgf相當于在緯度為45°的海平面上地球對千克原器的引力.因為這種規(guī)定力的大小不易測量，所以國際度量衡委員會又規(guī)定：1kgf=65N≈N.米：國際單位制的長度單位，用米表示，是國際單位制中7個基本單位之一，起源于法國的米制計量制.米制采取當時認為最穩(wěn)定不變的自然物——地球子午線長度作為標準來計量長度.1790年法國科學家鮑爾德、康道爾賽、拉普拉斯和孟奇等人組成的特別委員會，建議以通過巴黎的地球子午線全長的4000萬分之一作為長度單位，定義為1米.把這個標準制成的米是一根鉑棒，稱為存檔米原器.1875年法、德、美、俄等17個國家的代表在巴黎正式簽署該公約，公認米制為國際通用的計量制度，并成立國際計量局，制造出鉑銥合金原器，作為長度和質量的國際單位.1889年第一屆國際計量大會通過決定將存檔米原器的復制品鉑銥合金米原器規(guī)定為米國際原器，簡稱米原器，作為長度的國際標準，存放于巴黎近郊色弗萊（Sevre）國際計量局.它的強度高，溫度和化學的穩(wěn)定性均比較好，保證了較高的精確度.后來，隨著測量精度的提高，發(fā)現(xiàn)米原器與原來由子午線長度定義的長度相差%,于是便徑直以米原器為標準.當溫度為0℃米原器用規(guī)定方法支撐著時，其端部細線間的距離規(guī)定為一米，然而這樣就違背了原來以自然常數(shù)作為米標準的意圖，用實物基準代替了自然常數(shù).而自然界中很多物體的物理性質都會發(fā)生變化，以子午線為基準定義的米標準也不例外.并且這樣規(guī)定的標準不易復制，或多或少要受到環(huán)境影響，測量精度不高，不能滿足計量學和精密測量的需要.20世紀50年代，隨著同位素光譜光源技術的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了寬度很窄的氪—86同位素譜線，加上干涉技術的成功，人們找到了以光波波長作為長度單位的自然標準.1960年第11屆國際計量大會對米的定義更改為：不存在引起波長改變的干擾因素（如多普勒效應、壓力效應、斯塔克效應等）時，米的長度等于氪—86原子的2p10與5d5能級之間躍遷的輻射在真空中波長的1650倍.米的定義更改后，國際米原器仍按原規(guī)定的條件保存在國際計量局.由于激光技術的發(fā)展，飽和吸收穩(wěn)定的激光具有很高的頻率穩(wěn)定度和復現(xiàn)性，同氪—86的波長相比，它們的波長更易復現(xiàn)，精度也能進一步提高.因此在1973年和1979年兩次米定義咨詢委員會會議上，又先后推薦了4種穩(wěn)定激光的波長值，同氪—86的波長并列使用，具有同等的準確度.1973年以來人們精密地測量了從紅外波段直至可見光波段的各種譜線的頻率值.根據(jù)甲烷譜線的頻率和波長值ν和λ，得到了真空中的光速值c=λν=299792458米/秒，這個值非常精確，于是人們又決定把這個光速值取為定義值，而長度l（或波長）的定義由時間t（或頻率）通過公式l=ct(或λ=c/ν)導出.1983年10月在第17屆國際計量大會上正式通過米的新定義：“米是1/299792458秒的時間間隔內光在真空中行程的長度.”秒：它是國際單位制中的7個基本單位之一.歷史上標準秒的定義隨著科學技術的進步精度越來越高.最早人們利用地球自轉運動來計量時間，基本單位是平太陽日.太陽連續(xù)兩次出現(xiàn)于某地子午面上的時間間隔稱為太陽日，為消除地球公轉速率變化帶來太陽日的變化，取全年太陽日平均值稱為平太陽日.19世紀末定義一個平太陽日的1/86400為1秒，稱作世界時秒.由于地球的自轉運動存在著不規(guī)則變化并有長時期減慢的趨勢（近2000年來每100年日長增加毫秒），使這樣定義的標準度只能達到1×10-7，即每3個半月可差±秒.地球公轉是周期運動，地球連續(xù)兩次通過春分點的時間間隔稱為回歸年.為提高時間計量精度，1960年國際計量大會決定采用以地球公轉的運動為基礎的歷書時秒為時間計量單位，規(guī)定“將1900年初附近，太陽的幾何平黃經為279°41′48″.04的瞬時作為1900年1月0時12時整，從該時刻起算的回歸年的1/315567作為1秒.”歷書時秒的標準提高到1×10-9.隨著科學技術發(fā)展的要求，人們尋求更準確的時間標準.196