Redefinicja jednostek układu SI

Podobne dokumenty
Dr inż. Michał Marzantowicz,Wydział Fizyki P.W. p. 329, Mechatronika.

Fizyka i wielkości fizyczne

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

PODSTAWOWA TERMINOLOGIA METROLOGICZNA W PRAKTYCE LABORATORYJNEJ

REDEFINICJA SI W ROLACH GŁÓWNYCH: STAŁE PODSTAWOWE

Układ SI. Nazwa Symbol Uwagi. Odległość jaką pokonujeświatło w próżni w czasie 1/ s

Fizyka. w. 02. Paweł Misiak. IŚ+IB+IiGW UPWr 2014/2015

dr inż. Marcin Małys / dr inż. Wojciech Wróbel Podstawy fizyki

Światło jako narzędzie albo obiekt pomiarowy

Fizyka dla inżynierów I, II. Semestr zimowy 15 h wykładu Semestr letni - 15 h wykładu + laboratoria

Ćwiczenie 8 Temat: Pomiar i regulacja natężenia prądu stałego jednym i dwoma rezystorem nastawnym Cel ćwiczenia

I. Przedmiot i metodologia fizyki

Miernictwo elektroniczne

Jednostki Ukadu SI. Jednostki uzupełniające używane w układzie SI Kąt płaski radian rad Kąt bryłowy steradian sr

Strategia realizacji spójności pomiarów chemicznych w laboratorium analitycznym

Krótka informacja o Międzynarodowym Układzie Jednostek Miar, SI

Zbiór wielkości fizycznych obejmujący wszystkie lub tylko niektóre dziedziny fizyki.

P. R. Bevington and D. K. Robinson, Data reduction and error analysis for the physical sciences. McGraw-Hill, Inc., ISBN

Czym jest Fizyka? Podstawowa nauka przyrodnicza badanie fundamentalnych i uniwersalnych właściwości materii oraz zjawisk w przyrodzie gr. physis - prz

podstawami stechiometrii, czyli działu chemii zajmującymi są obliczeniami jest prawo zachowania masy oraz prawo stałości składu

Własność ciała lub cecha zjawiska fizycznego, którą można zmierzyć, np. napięcie elektryczne, siła, masa, czas, długość itp.

Przyrządy Pomiarowe ( Miernictwo )

3. Podstawowe wiadomości z fizyki. Dr inż. Janusz Dębiński. Mechanika ogólna. Wykład 3. Podstawowe wiadomości z fizyki. Kalisz

BADANIE AMPEROMIERZA

Lekcja 1. Temat: Lekcja organizacyjna. Zapoznanie z programem nauczania i kryteriami oceniania.

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Wprowadzenie do przedmiotu

Fizyka. Wykład 1. Mateusz Suchanek

Wykład 3 Miary i jednostki

Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki US Metrologia. T.M.Molenda, Metrologia. W1

Przydatne informacje. konsultacje: środa czwartek /35

Przedmiot i metodologia fizyki

Analiza wymiarowa i równania różnicowe

Indukcja magnetyczna pola wokół przewodnika z prądem. dr inż. Romuald Kędzierski

KONSPEKT LEKCJI FIZYKI DLA KLASY I GIMNAZJUM

Fizyka (Biotechnologia)

k e = 2, Nm 2 JEDNOŚĆ TRZECH RODZAJÓW PÓL. STRESZCZENIE.


ABC TECHNIKI SATELITARNEJ

Wprowadzenie do chemii

13/t. 6 PL. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej (80/181/EWG)

Światło fala, czy strumień cząstek?

Metrologia w laboratorium Podstawowe definicje i czynności metrologiczne. Andrzej Hantz Kierownik Laboratorium Pomiarowego RADWAG Wagi Elektroniczne

POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI

Pomiary fizyczne. Wykład II. Wstęp do Fizyki I (B+C) Rodzaje pomiarów. Układ jednostek SI Błedy pomiarowe Modele w fizyce

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N

Związki między podstawowymi jednostkami miar układu SI a podstawowymi stałymi fizycznymi

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

4. JEDNOSTKI I WZORCE MIAR

Dziennik Ustaw Nr Poz. 954 ROZPORZÑDZENIE MINISTRA GOSPODARKI, PRACY I POLITYKI SPO ECZNEJ 1) z dnia 12 maja 2003 r.

dr inż. Beata Brożek-Płuska LABORATORIUM LASEROWEJ SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ Politechnika Łódzka Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej

Wydział Fizyki konsultacje: Gmach Mechatroniki, pok. 333; środa i po umówieniu mailowym

Wprowadzenie do chemii. Seminaria

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)

Wydział Geoinżynierii Nowy Grodzisk, 8 marca 2006 Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej NAZWA PRZEDMIOTU

Konsultacje: Poniedziałek, godz , ul. Sosnkowskiego 31, p.302 Czwartek, godz , ul. Ozimska 75, p.

CIĘŻAR. gdzie: F ciężar [N] m masa [kg] g przyspieszenie ziemskie ( 10 N ) kg

Wykład FIZYKA II. 3. Magnetostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Mol, masa molowa, objętość molowa gazu

Stany skupienia materii

PODSTAWY ELEKTRONIKI I MIERNICTWA

Ramka z prądem w jednorodnym polu magnetycznym

Redefinicja jednostek układu SI na przykładzie kelwina Część I

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0

Różne dziwne przewodniki

Dr Kazimierz Sierański www. If.pwr.wroc.pl/~sieranski Konsultacje pok. 320 A-1: codziennie po ćwiczeniach

Ładunek elektryczny. Ładunek elektryczny jedna z własności cząstek elementarnych

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Odtwarzanie i przekazywanie jednostek dozymetrycznych

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ

SPRAWDZENIE PRAWA OHMA POMIAR REZYSTANCJI METODĄ TECHNICZNĄ

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY

Kwantowa natura promieniowania

Schemat punktowania zadań

Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.

Miernictwo przemysłowe

Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu.

Konspekt lekcji z fizyki w klasie I LO

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY

Stany materii. Masa i rozmiary cząstek. Masa i rozmiary cząstek. m n mol. n = Gaz doskonały. N A = 6.022x10 23

Informacje praktyczne :23:25

Trzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań

Kuratorium Oświaty w Lublinie ZESTAW ZADAŃ KONKURSOWYCH Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015 ETAP OKRĘGOWY

cz. 2. dr inż. Zbigniew Szklarski

Theory Polish (Poland)

Chemia ogólna - część I: Atomy i cząsteczki

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Widmo fal elektromagnetycznych

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 1 6.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Na kilku przykładach pokazano, że stosowanie matematyki do zjawisk, których istota nie jest znana, może zaprowadzić fizykę w ślepy zaułek.

PRACOWNIA FIZYKI MORZA

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

Transkrypt:

CENTRUM NAUK BIOLOGICZNO-CHEMICZNYCH / WYDZIAŁ CHEMII UNIWERSYTETU WARSZAWSKIEGO Redefinicja jednostek układu SI Ewa Bulska

MIERZALNE WYZWANIA ŚWIATA

MIERZALNE WYZWANIA ŚWIATA

MIERZALNE WYZWANIA ŚWIATA

MIERZALNE WYZWANIA ŚWIATA Redefinicja SI : 20 maja 2019 r. Jednostki czasu i długości "Metrologiczny komfort" jest możliwy dzięki wykorzystaniu do ich określenia stałych podstawowych. W dziedzinie czasu sekunda to ściśle określona liczba okresów promieniowania powstającego podczas zmiany stanu energetycznego atomu cezu (133Cs) W dziedzinie długości metr zdefiniowany jest za pomocą naturalnej własności naszego wszechświata prędkości światła.

MIERZALNE WYZWANIA ŚWIATA Wzorzec kilograma jest/był ostatnim wzorcem materialnym Aby zagwarantować spójność pomiarową realizowane są międzynarodowe porównania wszystkich wzorców państwowych z wzorcem międzynarodowym. Porównania wykonywane są średnio co kilkadziesiąt lat. Pomimo najstaranniejszej opieki roztaczanej nad cennymi walcami, obserwuje się zmiany ich masy spowodowane czy to osadzaniem się na nich różnych cząsteczek obecnych w powietrzu, czy też erozji wywołanej również różnymi składnikami powietrza.

MIERZALNE WYZWANIA ŚWIATA Jednostka miary prądu elektrycznego AMPER Definicja ampera: dwa nieskończenie długie przewodniki o znikomym przekroju. Obecnie odtwarzanie jednostki miary prądu elektrycznego zgodnie z tą definicją nie jest realizowane w praktyce. Jednostka miary napięcia elektrycznego: zjawisko Josephsona. Jednostka miary rezystancji: kwantowe zjawisko Halla.

STAŁE PODSTAWOWE czas trwania przejścia między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego Cs133 ν Cs 9 192 631 770 s -1 prędkość światła w próżni stała Plancka ładunek elementarny stała Boltzmana liczba Avogadra c 299 792 458 m s -1 h 6,626 070 15 10-34 J s (J s = kg m 2 s -1 ) e 1,602 176 634 10-19 C (C = A s) k 1,380 649 10-23 J K -1 (J K -1 = kg m 2 s -2 K -1 ) N A 6,022 140 76 10 23 mol -1 K cd 683 lm W -1 (dla monochromatycznego promieniowania o częstotliwości 540 10 12 Hz)

SIEDEM JEDNOSTEK PODSTAWOWYCH 1 s 9 192 631 770/ ν Cs 1 m (c/299 792 458) s 30,663 319 c/ ν Cs 1 kg (h/6,626 070 15 10-34 ) s m -2 1,475 521 10 40 h ν Cs c -2 1 A (e/1,602 176 634 10-19 ) s -1 6,789 687 10 8 ν Cs e 1 K (1,380 649 10-23 /k) kg m 2 s -2 2,226 6653 ν Cs h k -1 1 mol 6,022 140 76 10 23 N A -1 1 cd (K cd /683) kg m 2 s -3 sr -1 2,614 830 10 10 ( ν Cs ) 2 h K cd

JEDNOSTKA DŁUGOŚCI Metr już od 1983 roku jest zdefiniowany przez stałą natury prędkość światła, zapewniając jego długoterminową stabilność i wysoką dokładność z jaką możemy go mierzyć i odtwarzać. Stara definicja - do 19.05.2019: długość drogi przebytej w próżni przez światło w czasie 1/299 792 458 sekundy; Nowa definicja - od 20.05.2019: metr, oznaczenie m, jest to jednostka SI długości. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej prędkości światła w próżni c, wynoszącej 299 792 458, wyrażonej w jednostce m s -1, przy czym sekunda zdefiniowana jest za pomocą częstotliwości cezowej ν Cs ;

JEDNOSTKA CZASU czas sekunda s Stara definicja - do 19.05.2019 czas równy 9 192 631 770 okresom promieniowania odpowiadającego przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu 133 Nowa definicja - od 20.05.2019 sekunda, oznaczenie s, jest to jednostka SI czasu. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej częstotliwości cezowej ν Cs, to jest częstotliwości nadsubtelnego przejścia w atomach cezu 133 w niezaburzonym stanie podstawowym, wynoszącej 9 192 631 770, wyrażonej w jednostce Hz, która jest równa s -1.

JEDNOSTKA CZASU Typowe zwykłe zegary kwarcowe mogą pomylić się o ok. 0,5 s na dobę (o tyle zegar może przyspieszyć lub opóźnić swoje wskazanie w ciągu doby). Najlepsze generatory kwarcowe w odpowiednich warunkach mogą pomylić się o ok. 1 s na 20-30 lat. Obecnie najbardziej rozpowszechnionym rozwiązaniem w precyzyjnych pomiarach czasu są zegary cezowe. Częstotliwość cezowa to częstotliwość z pasma mikrofalowego, wynosząca nieco ponad 9 GHz. W teorii mogą pomylić się o 1 s na ok. 30 mld lat.

JEDNOSTKA PRĄDU ELEKTRYCZNEGO prąd elektryczny amper A Stara definicja - do 19.05.2019 Prąd elektryczny niezmieniający się, który, płynąc w dwóch równoległych prostoliniowych, nieskończenie długich przewodach o przekroju kołowym znikomo małym, umieszczonych w próżni w odległości 1 metra od siebie, wywołałby między tymi przewodami siłę 2 10 7 niutona na każdy metr długości Nowa definicja - od 20.05.2019 amper, oznaczenie A, jest to jednostka SI prądu elektrycznego. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej ładunku elementarnego e, wynoszącej 1,602 176 634 10-19, wyrażonej w jednostce C, która jest równa A s, gdzie sekunda zdefiniowana jest za pomocą ν Cs.

JEDNOSTKA TEMPERATURY temperatura termodynamiczna kelwin K Obecna definicja - do 19.05.2019 r. 1/273,16 część temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody Nowa definicja - od 20.05.2019 r. kelwin, oznaczenie K, jest to jednostka SI temperatury termodynamicznej. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej stałej Boltzmanna k, wynoszącej 1,380 649 10-23, wyrażonej w jednostce J K -1, która jest równa kg m 2 s -2 K -1, gdzie kilogram, metr i sekunda zdefiniowane są za pomocą h, c i ν Cs.

JEDNOSTKA ŚWIATŁOŚCI światłość kandela cd Stara definicja - do 19.05.2019 r. światłość źródła emitującego w określonym kierunku promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540 10 12 herców i o natężeniu promieniowania w tym kierunku równym 1/683 wata na steradian. Nowa definicja - od 20.05.2019 r. kandela, oznaczenie cd, jest to jednostka SI światłości w określonym kierunku. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej skuteczności świetlnej monochromatycznego promieniowania o częstotliwości 540 10 12 Hz, K cd, wynoszącej 683, wyrażonej w jednostce lm W -1, która jest równa cd sr W -1 lub cd sr kg -1 m -2 s 3, gdzie kilogram, metr i sekunda są zdefiniowane za pomocą h, c i ν Cs.

JEDNOSKA LICZNOŚCI MATERII

JEDNOSTKA LICZNOŚCI MATERII ilość substancji mol mol Obecna definicja - do 19.05.2019 r. liczność materii układu zawierającego liczbę cząstek równą liczbie atomów w masie 0,012 kilograma węgla 12; przy stosowaniu mola należy określić rodzaj cząstek, którymi mogą być: atomy, cząsteczki, jony, elektrony, inne cząstki lub określone zespoły takich cząstek Nowa, proponowana definicja - od 20.05.2019 r. mol, oznaczenie mol, jest to jednostka SI ilości substancji. Jeden mol zawiera dokładnie 6,022 140 76 10 23 obiektów elementarnych. Liczba ta jest ustaloną wartością liczbową stałej Avogadra N A wyrażonej w jednostce mol -1 i jest nazywana liczbą Avogadra. Ilość substancji, symbol n, układu jest miarą liczby obiektów elementarnych danego rodzaju. Obiektem elementarnym może być atom, cząsteczka, jon, elektron, każda inna cząstka lub danego rodzaju grupa cząstek.