国际单位制（英文：International System of Units）

 

背景：

 

　　1948年召开的第九届国际计量大会作出了决定，要求国际计量委员会创立一种简单而科学的、供所有米制公约组织成员国均能使用的实用单位制。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以这六个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”，并规定其符号为“SI”。以后1974年的第十四届国际计量大会又决定增加将物质的量的单位摩尔(mol)作为基本单位。因此，目前国际单位制共有七个基本单位。
　  SI导出单位是由SI基本单位按定义式导出的，其数量很多，在这里列出其中三类：用SI基本单位表示的一部分SI导出单位；具有专门名称的SI导出单位；用SI辅助单位表示的一部分SI导出单位。

　　其中，具有专门名称的SI导出单位总共有19个。有17个是以杰出科学家的名字命名的，如牛顿、帕斯卡、焦耳等，以纪念他们在本学科领域里作出的贡献。同时，为了表示方便，这些导出单位还可以与其他单位组合表示另一些更为复杂的导出单位。

　　国际单位制是计量学研究的基础和核心。特别是七个基本单位的复现、保存和量值传递是计量学最根本的研究课题。

SI基本单位：

 

物理量的名称	单位名称	单位符号
长度	米	米 m
质量	千克	千克 kg
时间	秒	秒 s
电流	安培	安 A
热力学温度	开尔文	开 K
发光强度	坎德拉	坎 cd
物质的量	摩尔	摩 mol

 

SI基本单位的定义

 

　  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）

　　1.1升的纯水在4摄氏度的质量为一千克

　　2.千克定义为国际千克原器的质量。

　　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．

　　物质的量：摩[尔]（mol）

　　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

　　根据科学测定，12克12C所含的C原子数为6.0220943×10^23 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 6.02×10^23

　　定义：凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.02×10^23）的物质，其物质的量为1摩。

法定计量单位的使用规则

关于单位的名称

　　（1）关于单位的名称及其简称都已有明确的规定．简称在不致混淆的情况下可等效它的全 称使用，习惯上只使用简称的单位可继续使用，例如在一些十进倍数单位中，如只用“毫安”而不用“毫安培”。但也不排斥使用“毫安培”。

　　（2）组合单位的名称与其符号书写的次序一致。符号中的乘号没有对应名称，符号中的除号对应名称为“每”，无论分母中有几个单位，“每”只在除号的地方出现一次。

　　例如：加速度SI单位的符号是m/s2，其名称为“米每二次方秒”而不县“米每秒每秒”；电能量的常用单位符号kW·h的名称为“千瓦小时”而不是“千瓦乘小时”。

　　（3）乘方形式的单位名称，其顺序是指数名称在单位的名称之前，相应指数名称由数字加“次方”二字而成。

　　例如：断面惯性矩单位符号m4的名称为“四次方米”，而不是“米四次方”。

　　（4）指数是负1的单位，或分子为1的单位，其名称是以“每”字开头。

　　例如：线膨胀的系数的SI单位℃-1或K-1，其名称为“每摄氏度”或“每开尔文”而不是“负一次方摄氏度”或“负一次方开尔文”等。

　　（5）如果长度的2次和3次幂是指面积和体积，则相应的指数名称为“平方”和“立方”，并置于长度单位的名称之前。否则应称为“二次方”和“三次方”。

　　例如：体积的SI单位符号m3的名称为“立方米”，不能称为“米立方”或“三次方米，面积的常用单位符号km2的名称为“平方千米”不能称为“千米平方”或“二次方千米”。

　　（6）书写单位名称时，在其中不应加任何表示乘或除的符号或其它符号。

　　例如：力矩的SI单位N·m的名称写为“牛顿米”，也可简写为“牛米”。但不能写为“牛顿·米”或“牛·米”或“牛-米”等。

关于词头的名称

　　（1）词头的名称永远紧接单位名称而不得在其间插入其它词。

　　例如；面积单位km2的名称只能是“平方千米”而不能是“千平方米”；dam2的名称是“平方十米”而不能是“十平方米”。

　　（2）在书写中作词头用的八个数词如带来混淆有必要明确区别时，可采用圆括号。

　　例如：3km与3 000m的名称均为“三千米”。必要时，前者定为“三（千米）”，后者 写为“三千米”。

关于单位和词头的符号

　　（1）单位和词头的符号所用字母一律为正体。

　　例如：毫米mm　不应为mm微米μm　不应为μm。

　　（2）单位符号字母一般为小写体，但如单位名称来源于人名者，符号的第一个字母为大写体。

　　例如：秒　s；［小］时　h； 赫［兹］Hz；瓦［特］W；帕［斯卡］Pa。

　　（3）词头的符号字母，当所表示的因数小于106时为小写体，大于106时为大写体。 

例如：千　103　k；兆　106　M。

　　（4）由单位相乘构成组合单位时，其符号可用下列形式之一。以电能量单位“千瓦小时” 的符号为例：

　　kWh和kW·h

　　（5）相乘形式的组合单位次序无原则规定。一般，不能使用词头的单位不应放在最前面。另外，若组合单位符号中某单位符号同时又是词头符号并有可能发生混淆时，则应尽量将它置于右侧。

　　例如：曝光量单位应为lx·h而不应为h·lx；光量单位应为lm·h不应为h·lm。

　　又如：力距单位“牛顿米”应写成N·m而不宜写为“米牛顿”mN，因易误认为毫牛顿。

　　（6）单位和词头也可以用中文符号。中文符号是以单位的简称代替国际符号构成的。

　　例如：m/s2的中文符号为米/秒2

　　　　　kg/m3的中文符号为千克/米3W/(m2·K)的中文符号为瓦/(米2·开) 

　　摄氏温度单位摄氏度的符号可作为中文符号使用，并可与其它中文符号组合。

　　例如： J/℃的中文符号为焦/℃。

　　（7）单位和词头推荐使用国际符号。中文符号只用于通俗出版物之中。

　　（8）在叙述性文字中也可使用符号表示单位，不要求一定要用单位名称。

　　（9）单位符号一律不用复数形式。

　　例如：2千克的符号为2kg而不得写为2kgs或2KGS。

　　（10）单位符号一般不得加下角标或其它符号来给予另外的含义。

　　例如；标准状况下的体积单位，不应使用NL表示“标准升”而只应用“升”L；1948年国际上规定并开始使用的绝对单位下角标‘ab’不应再使用，改为不带下角标的单位符号。如“绝对焦耳”的符号Jab应改为“焦耳”，符号J；“绝对安培”Aab改为“ 安培”A。

　　（11）由两个以上单位相乘所构成的组合单位，其中符号的写法，只用一种形式，即采用中圆点作为乘号。

　　例如：力矩单位N·m的中文符号为牛·米，而不是“牛×米”，“牛米”，“［牛］［ 米］”，“牛-米”，“（牛）（米）”等。

　　（12）两个以上单位相除所构成的组合单位，其符号可以采用以下三种形式之一。

　　以密度单位“千克每立方米”为例：kg/m3，kg·m-3，kgm-3在可能产生混淆时，尽可能用居中圆点表示乘或用斜线表示除。

　　例如：速度单位“米每秒”的符号用m·s-1或m/s而不宜用ms-1，因为后者易混淆为“每毫秒”。

　　（13）由两个以上单位相除所构成的组合单位的中文符号，可采用以下两种形式之一 。

　　以热容的单位“焦耳每开尔文”的中文符号为例：焦/开或焦·开-1。

　　（14）在进行运算时，组合单位的除号可用水平线表示。

　　例如：速度的单位“米每秒”运算中可以写成m/s或米/秒。

　　（15）分子为1的组合单位符号，一般不用分式而用负数幂表示。

　　例如：波数单位“每米”的符号是m-1，一般不用1/m；中文符号是米-1，一般不用1/米。

　　（16）在用斜线，（/）表示相除时，单位符号的分子和分母与斜线处于同一水平行内而不宜分子高于分母。

　　例如：速度单位“千米每小时”符号为km/h，而不宜写成km/h，其中文 符号为千米/时，而不宜写成千/米时。

　　（17）当分母中包含两个以上单位相乘时，整个分母一般应加圆括号。

　　例如：比热容的单位“焦耳每千克开尔文”的符号应为J/（kg·K），一般不应为J/kg·K；它的中文符号应为“焦/（千克·开）”，一般不应为“焦/千克·开”。

　　（18）在组合单位的符号中，表示除号的斜线不应多于一条。不得已出现二条或多于二条时，必须有括号避免混淆。

　　例如：传热系数的单位“瓦特每平方米开尔文”的符号应为W/（m2·K）而不应为W/m2/K，必要时可为（W/m2）/K。它的中文符号为“瓦/（米2·开）”，而不应为 “瓦/米2/开”，必要时可为“（瓦/米2）/开”。

　　（19）词头和单位符号之间不应有间隔，也不加表示相乘的其它符号。它们的符号不应 加括号。

　　例如：面积单位“平方千米”的符号为km2。不应为k·m2，k×m2，（km）2。其 中文符号为“（千米）2”，而不应为“（千·米）2”，“（千×米）2”等。

　　中文符号中圆括号只有在可能造成混淆时才使用。

　　例如：功率单位“千瓦”的中文符号为“千瓦”而不必为“（千瓦）”。

　　（20）所有单位及词头符号均应按名称或简称读，不得按字母发音读。

　　例如： kg应读为“千克”或“公斤”，而不应按字母名称读为“ke ge”或“ke ji”。