物理量有很多,但是基本物理量卻只有七個!

2020-12-13 土哥愛釣魚

物理相信大家都學過吧,什麼牛頓的三大定律,倫琴的X射線,麥克斯韋方程組,愛因斯坦的質能方程……等等,相信大家都不陌生。那麼你們知道物理學中的七個基本物理量,還有它們都經歷了什麼發展過程?今天就帶大家來了解一下。

1. 長度

國際單位為米(m)。開始是由英國哲學家和教士John Wilkins提出。1789年法國科學院委員會提出度量制度,隨後規定通過巴黎的子午線上從地球赤道北極點距離的一千萬之一為1米,通過測量,製作了一個米原器作為標準。到十九世紀末,鎘的紅色譜線被科學家發現,1927年決定把它用作長度標準,1m=1553164.13y cd(y為譜線波長)。氪的橙色譜線的發現,代替了原來鎘的紅色譜線。1960年國際計量大會決定採用以地球公轉的運動為基礎的曆書時秒作為時間單位。周折了這麼久,最終定義為「光在真空中進行1/299792458秒的距離」。這裡小編覺得很好奇,為什麼非要定義那麼一個奇怪的數字,直接1/300000000就好了。

2. 時間

國際單位為秒(s)起初,人們把一晝夜劃分為24 h,1 h為60 min,1 min為60 s.但一晝夜的周期,即太陽日是變動的,所以定義1 s等於平均太陽日.後來又發現,地球公轉周期也是變動的,於是又需確定另外的定義.隨著科學技術的發展,科學家們發現,原子能級躍遷時,吸收或發射一定頻率的電磁波,其頻率非常穩定.於是在1967年最終定義為一秒是以銫-l33,原子基態的兩個超精細能級間躍遷輻射的9 192 631 770個周期的持續時間。看到它的定義就覺得很專業,很高大上。給人感覺到科學的嚴謹。

3質量

表示物體所含物質的多少。定義為一升的水在密度最大(4攝氏度)時的質量為1千克,後來用鉑銥合金製成的圓柱體(千克原器).原型保存在巴黎國際計量局。

4.熱力學溫度

國際單位為開爾文(k)。定義為-217.15攝氏度為零開爾文,它是由理想氣體分子動能為零時所計算得出的溫度,實際上並不可能存在,因為分子的動能不可能為零。攝氏溫度的定義方法為,在一個標準大氣壓下(atm),水結冰的溫度為0攝氏度,水沸騰時的溫度為100攝氏度。利用水銀的熱脹冷縮性質,製成了溫度計。利用溫度計在兩種條件下(1atm下結冰和沸騰)升高的汞柱平均分為100等分,每一等分為一攝氏度。無論是一攝氏度還是一開爾文,它們的度量都是一樣的。想起日常用的體溫計,裡面有個小縮口,之前就搞碎了一個,流出的水銀跟一個圓球一樣,特別好玩,後面才知道那玩意有毒,小夥伴們一定要處理好,千萬不要去玩。

5.電流強度

國際單位為安培(A)。電流是因為導體在電場力的作用下,電荷的定向運動就形成了電流。那麼如何定義一安培到底有多大。定義為單位時間內通過導體某一橫截面的電荷量(I=Q/t),顯而易見1安培等於一秒鐘通過導體橫截面的電荷量為1庫侖。另外,還有定義為真空中的兩根平行直導線,通入相等的恆定電流時,每米導線受到的作用力為2x10-7牛頓時,各導線的電流為1安培。

6.物質的量

單位為mol,記得這是從化學開始學的,它在化學的計算中運用的很多,因為微觀粒子的數目是在太多,為了方便描述引入物質的量。那麼1mol到底代表多少微觀粒子呢?規定1mol所含的粒子數為0.012kg碳十二中所含的碳原子數目一致,數量約為6.02x10^23。想想數量還是非常龐大的,小編在高一學習它的時候就被搞蒙了,什麼物質量的濃度,反正公式一大堆,不知道小夥伴們學得怎麼樣。

7光強度

國際單位為坎德拉(cd)。這個物理量對大家來講可能不常見,開始定義就既然是用蠟燭,有點浮誇,單位為燭光。1984年決定採用在鉑凝固點溫度的黑體作為發光強度的標準。1967年又進行了嚴密的定義。1979年最終定義為一束光源在給定方向上的發光強度,該光源發光頻率為540x10^12赫茲的單色光輻射,且在此方向上的輻射強度為1/683瓦特/球面度

基本物理量就是上述所提及的,其他的為導出量。看到它們有些被定義經過了幾經波折,那麼這是為什麼呢?小編覺得每次的重新定義都比原來的精度要高,要嚴謹。也與在日常生活中的大概判斷,都感覺差不多不同。因為這對與科學的定量計算提供了參考,使得數據的精準度更高。在賽場上也好,可能就差那麼零點一秒就失去冠軍;對於神舟飛船來講,可能也是少那麼一丟丟就無法對接,整個計劃就失敗,會造成巨大的損失。因此對於這些定義也是再嚴謹不過了。

今天的分享就到這裡了,小夥伴還有什麼補充的嗎?歡迎在評論區說出你們的想法,咱們下期見,拜拜!

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