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国际单位制基本单位被重新定义,已于2019年5月20日《米制公约》144周年纪念之日生效。
科学技术数据委员会(CODATA, Committee on Data for Science and Technology)基础常量工作整合确定了h、e、k、NA的数值 [1],这些数值被国际计量大会接受,成为新的SI制定义的基本数值。
四个常数的准确数值如下:
普朗克常数(Planck constant,h)6.62607015×10−34焦耳·秒 joule-second (J⋅s);
基本电荷(elementary charge,e)1.602176634×10−19库仑coulomb(C);
玻尔兹曼常数(Boltzmann constant,k)1.380649×10−23焦耳/开尔文 joule per kelvin (J⋅K−1);
阿伏伽德罗常数(Avogadro constant, NA) 6.02214076×1023 /摩尔reciprocal mole (mol−1)。
结合2006年版的《国际单位制手册》的三个常数(从实验测量值变为定义值):
光速(The speed of light,c)299792458 米/秒metres per second (m⋅s−1);
铯-133原子在基态下的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射频率(The ground-state hyperfine structure transition frequency of the caesium-133 atom,ΔνCs)9192631770赫兹hertz (Hz);
频率为540×1012 Hz的单色辐射的发光效率(The luminous efficacy Kcd of monochromatic radiation of frequency 540×1012 Hz (540 THz))683 流明/瓦特lumens per watt (lm⋅W−1)。
这七个常量可以用七个基本单位(时间单位秒,长度单位米,质量单位千克,电流单位安培,热力学温度单位开尔文,物质的量单位摩尔,特定方向发光强度单位坎德拉)如下表示:
ΔνCs = Δν(133Cs)hfs = 9192631770 s−1
c = 299792458 m⋅s−1
h = 6.62607015×10−34 kg⋅m2⋅s−1
e = 1.602176634×10−19 A⋅s
k = 1.380649×10−23 kg⋅m2⋅K−1⋅s−2
NA = 6.02214076×1023 mol−1
Kcd = 683 cd⋅sr⋅s3⋅kg−1⋅m−2
七个基本单位由这七个常量来定义。在2019的新定义下,自1889年起作为一千克质量的定义国际千克原器(最后一个原器)结束了它的历史使命。
[1] D.B. Newell, F. Cabiati, J. Fischer, K. Fujii, S.G. Karshenboim, H.S. Margolis, E. de Mirandés, P.J. Mohr, F. Nez, K. Pachucki, T.J. Quinn, B.N. Taylor, M. Wang, B.M. Wood, Z. Zhang, The CODATA 2017 values of h,e,k, andNAfor the revision of the SI, Metrologia 55(1) (2018) L13-L16.
链接地址:
The CODATA 2017 values of h, e, k, and NA for the revision of the SI
https://doi.org/10.1088/1681-7575/aa950a
第9版《国际单位制手册》法语和英语版(法语版在前,英语版在后)
SI Brochure: The International System of Units (SI) (PDF) (9th ed.), ISBN 978-92-822-2272-0
https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf
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