Hệ đo lường quốc tế SI được công nhận và sử dụng phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới. Trong hệ thống này có nhiều đơn vị đo khác nhau, nhưng về cơ bản thì có 7 đơn vị tiền tố chính là Chiều dài, khối lượng, thời gian, dòng điện, nhiệt độ, lượng chất, cường độ sáng.
Hãy cùng tìm hiểu về các đơn vị này qua bài viết này nhé.
1. Hệ đo lường quốc tế SI là gì?
Hệ đo lường quốc tế được viết tắt là SI, tên bắt nguồn từ tiếng Pháp là Système International d’unités. Đây là hệ thống đo lường thống nhất được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
Hệ đo lường quốc tế SI được sử dụng trong hoạt động kinh tế, thương mại, khoa học, giáo dục và công nghệ,…
Năm 1960, SI được chọn làm bộ tiêu chuẩn thu gọn của hệ đo lường mét – kilôgam – giây hiện hành, hơn là của hệ thống đo lường cũ xentimét – gam – giây. Một số đơn vị đo lường mới được bổ sung cùng với sự giới thiệu của SI cũng như vào sau đó.
Có 7 đơn vị cơ bản và một số đơn vị dẫn xuất, cùng với 1 bộ các tiền tố. Các đơn vị đo lường phi SI có thể chuyển đổi sang đơn vị đo lường của SI (hoặc ngược lại) phù hợp với các hệ số chuyển đổi đơn vị đo lường. Hầu hết mọi đơn vị phi SI đã được định nghĩa lại theo các đơn vị của SI.
2. Nguồn gốc của hệ đo lường quốc tế SI
Hệ đo lường quốc tế SI có các đơn vị đo lường của SI được quyết định chọn lựa sau hàng loạt các hội nghị quốc tế được tổ chức bởi tổ chức tiêu chuẩn là Văn phòng Cân đo Quốc tế (BIPM). SI được đặt tên lần đầu tiên năm 1960 và sau đó được bổ sung năm 1971.
Nguồn gốc thực sự của SI, hay hệ mét, có thể tính từ những năm 1640, được phát minh bởi các nhà khoa học Pháp và trở nên phổ biến vào năm 1789.
Hệ mét cố gắng lựa chọn các đơn vị đo lường không mang tính tùy ý, nó là một sự cải thiện đáng kể đối với các đơn vị đo hiện hành ngày ấy do giá trị của chúng thông thường phụ thuộc theo từng khu vực.
Những người bình thường có thể không cần quan tâm đến sự cải tiến và hoàn thiện của hệ mét trong khoảng 200 năm qua, nhưng các chuyên gia vẫn phải cố gắng để hoàn thiện hệ mét để nó phù hợp hơn với những nghiên cứu khoa học.
Những sự thay đổi này không ảnh hưởng tới việc sử dụng hệ mét hằng ngày. Sự hiện diện của các điều chỉnh là một lý do biện hộ cho việc sử dụng của các đơn vị đo lường theo tập quán thay vì hệ mét.
Tuy nhiên các đơn vị đo lường theo phong tục, tập quán này ngày nay về cơ bản đã được định nghĩa lại theo các thuật ngữ của các đơn vị đo lường của SI, vì thế bất kỳ sự sai khác nào trong định nghĩa các đơn vị của hệ đo lường theo SI đều gây ra sự sai khác trong định nghĩa của các đơn vị đo lường theo tập quán.
3. Các đơn vị cơ bản trong hệ đo lường quốc tế SI
Hệ đo lường quốc tế SI được ứng dụng rộng rãi với nhiều đơn vị khác nhau. Dưới đây là 7 đơn vị phổ biến trong hệ đo lường quốc tế SI.
Đơn vị giây
Giây được ký hiệu là “s” là đơn vị đầu tiên trong hệ đo lường quốc tế SI đo thời gian. Giây được xác định bằng cách lấy trị số cố định của tần số xesi ΔνCs , tần số chuyển tiếp siêu tinh tế trạng thái cơ bản không nhiễu loạn của nguyên tử xesi 133, là 9 192 631 770 khi thể hiện theo đơn vị Hz, tức bằng s-1.
Đơn vị mét
Mét được ký hiệu là “m” dùng để đo độ dài. Mét được xác định bằng cách lấy trị số cố định của của vận tốc ánh sáng trong chân không c là 299 792 458 khi thể hiện theo đơn vị m s-2, trong đó giây được xác định theo tần số xesi ΔνCs
Đơn vị kilogam
Kilôgam, ký hiệu kg, là đơn vị SI của khối lượng. Kilôgam được xác định bằng cách lấy trị số cố định của hằng số Planck h là 6,626 070 15 x 10-34 khi thể hiện theo đơn vị J s, tức bằng kg m2 s-1, trong đó mét và giây được xác định theo c và ΔνCs
Đơn vị ampe
Ampe, ký hiệu A, là đơn vị SI của cường độ dòng điện. Ampe được xác định bằng cách lấy trị số cố định của điện tích nguyên tố e là 1,602 176 634 x 10-19 khi thể hiện theo đơn vị C, tức bằng A s, trong đó giây được xác định theo ΔνCs
Đơn vị kenvin
Kenvin ký hiệu là “K”, là đơn vị SI của nhiệt độ nhiệt động lực. Kenvin được xác định bằng cách lấy trị số cố định của của hằng số Boltzmann k là 1,380 649 x 10-23 khi thể hiện theo đơn vị J K-1, tức bằng kg m2 s-2 K-1, trong đó kilôgam, mét và giây được xác định theo h, c và ΔνCs
Đơn vị mol
Mol, ký hiệu mol, là đơn vị SI của lượng chất. Một mol bao gồm chính xác 6,022 140 76 x 1023 thực thể nguyên tố. Số này là trị số cố định của hằng số Avogadro, NA, khi thể hiện theo đơn vị mol-1 và được gọi là số Avogadro.
Đơn vị candela
Candela, ký hiệu cd, là đơn vị SI của cường độ sáng theo một phương xác định. Candela được xác định bằng cách lấy trị số cố định của hiệu quả sáng của bức xạ đơn sắc tần số 540×1012 Hz, Kcd , là 683 khi thể hiện theo đơn vị lm W-1, tức bằng cd sr W-1 hoặc cd sr kg-1 m-2 s3, trong đó kilôgam, mét và giây được xác định theo h, c và ΔνCs.
Hệ đo lường quốc tế SI được ứng dụng rộng rãi với các đơn vị phổ biến như: s, m, K.. và chúng được ứng dụng đa dạng với 7 hệ đo lường khác nhau.
Hiện tại và cả trong tương lai, hệ đo lường quốc tế SI vẫn sẽ được duy trì và sử dụng.
>>> Xem thêm: Cường độ dòng điện là gì? Đơn vị, ký hiệu, dụng cụ và công thức tính
