คลังเก็บหมวดหมู่: บทความความรู้ทั่วไป

ระบบหน่วยการวัดระหว่างประเทศ (SI) ตอนที่ 3

เขียนบน โดย

จากบทความทั้ง 2 ตอน ที่ได้กล่าวมาแล้วจะเห็นได้ว่าหน่วยการวัดระหว่างประเทศ (SI) นั้นมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งในการกำหนดหน่วยวัดที่เป็นสากลทำให้ทุกคนทั่วโลกสามารถสื่อสารเรื่องหน่วยการวัดได้โดยมีความเข้าใจตรงกัน ดังนั้น สำหรับในบทความนี้จะขออธิบายต่อจากตอนที่แล้วเพื่อขยายความในเรื่องของหน่วยฐานเอสไอ (SI base unit) ต่อไป

หน่วยฐานเอสไอ (SI base unit)

หน่วยฐานเอสไอ (SI base unit) เป็นหน่วยที่ระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศกำหนดไว้เป็นพื้นฐาน ประกอบด้วย 7 หน่วย ได้แก่

ปริมาณฐาน (Base Quantites)

ชื่อหน่วย

สัญญลักษณ์ (Symbol)

ความยาว (Length)

เมตร

m

มวล (Mass)

กิโลกรัม

kg

เวลา (Time)

วินาที

s

กระแสไฟฟ้า (Electric Current)

แอมแปร์

A

อุณหภูมิอุณหพลวัติ (Thermidynamic Temperature)

เคลวิน

K

ปริมาณของสาร (Amount of Substance)

โมล

mol

ความเข้มของการส่องสว่าง (Luminous Intersity)

แคนเดลา

cd

สำหรับนิยามและการทำให้เป็นจริงของหน่วยฐานเอสไอแต่ละหน่วยได้มีการปรับปรุง เปลี่ยนแปลงเรื่อยมาตามความก้าวหน้าของงานวิจัยเชิงมาตรวิทยาซึ่งได้ค้นพบความเป็นไปได้ที่จะทำให้ได้มาซึ่งนิยามและการทำให้เป็นจริงที่แม่นยำมากยิ่งขึ้น

นิยามของแต่ละหน่วยของหน่วยฐานเอสไอ (SI base unit definition)

1. ความยาว (Length) หน่วย SI ของความยาวมีหน่วยเป็นเมตร meter (m) ซึ่งจำกัดความว่า 1 เมตร คือ ความยาวมาตรฐาน 1 เมตร เท่ากับความยาวของแสงที่เดินทางในสุญญากาศระหว่างช่วงเวลาของ 1/299 792 458 วินาที
2. มวล (Mass) หน่วย SI ของมวลมีหน่วยเป็น kilogram (kg) ซึ่งจำกัดความว่า กิโลกรัม คือ หน่วยของมวล ซึ่งเท่ากับมวลแบบประถมระหว่างประเทศของกิโลกรัม ซึ่งเป็นทรงกระบอกทำด้วยโลหะผสมของ platinum 90% และ iridium 10% มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก สูง 39 mm และ เส้นผ่านศูนย์กลาง 39 mm ปัจจุบันเก็บไว้ที่สถาบัน BIPM ประเทศฝรั่งเศส

3. เวลา (Time)หน่วย SI ของเวลามีหน่วยเป็นวินาที second (s) ซึ่งจำกัดความว่า 1 วินาทีคือ ระยะเวลาเทียบเท่า 9 192 631 770 เท่า
ของคาบของคลื่นการแผ่รังสีที่เกิดจากการเปลี่ยนระดับชั้นพลังงานไฮเปอร์ไฟน์สองระดับของอะตอมของธาตุซีเซียม-133 (caesium-133) ซึ่งอยู่ที่สถานะพื้น (ground state)

4. กระแสไฟฟ้า (Electric Current) หน่วย SI ของกระแสไฟฟ้ามีหน่วยเป็นแอมแปร์ Ampere (A) ซึ่งจำกัดความว่า 1 แอมแปร์ คือ ขนาดของกระแสไฟฟ้าคงที่ซึ่งหากให้ไหลผ่านเส้นลวดตัวนำที่เป็นเส้นตรงสองเส้น ที่มีความยาวเป็นอนันต์ และมีพื้นที่ภาคตัดขวางที่เล็กมากจนไม่ต้องคำนึงถึงและว่างขนานกันโดยให้ ห่างกัน 1เมตรในสุญญากาศ จะทำให้เกิดแรงระหว่างเส้นสวดตัวนำทั้งสองนี้ขนาด2X10-7 นิวตันต่อความยาว 1 เมตร
5. อุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิกส์ (Thermodynamic Temperature) หน่วย SI ของอุณหภูมิมีหน่วยเป็นเคลวิน kelvin (K) ซึ่งจำกัดความว่า 1 Kelvin คือ หน่วยของอุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิกส์ ซึ่งเท่ากับ 1/273.16 ของอุณหภูมิเทอร์โมไดนามิกส์ของจุดสามสถานะ (triple point) ของน้ำ
6. ความเข้มการส่องสวาง (Luminous Intensity) หน่วย SI ของความเข้มการส่องสวาง มีหน่วยเป็นแคนเดลา candela (cd) ซึ่งจำกัดความว่า 1 Candela คือ ความเข้มของการส่องสวางในทิศทางที่กำหนดของแหล่งกำเนิดแสงที่แผ่รังสีของแสง ความถี่เดียว (สีเดียว หรือโมโนโครม) ที่ความถี่ 540×1012เฮริทซ์ และมีความเข้มของการแผ่รังสีในทิศทางนั้นซึ่งมีขนาด 1/683 วัตต์ต่อสตีเรเดียน (watt/steradian)
7. ปริมาณสาร หน่วยวัด SI ของปริมาณสารมีหน่วยเป็นโมล (mol) ซึ่งจำกัดความว่า 1 โมล คือ ปริมาณของสารในระบบหนึ่งซึ่งประกอบไปด้วยองค์ประกอบย่อยมูลฐาน (elementary entities) ที่มีจำนวนเท่ากับจำนวนอะตอมของคาร์บอน -12 ที่มีมวลรวมกันเท่ากับ 0.012 กิโลกรัม เมื่อใช้หน่วยโมล ต้องมีการระบุองค์ประกอบมูลฐานนี้อาจเป็นอะตอม ไอออน อิเล็กตรอน อนุภาคอื่นๆ หรือกลุ่มของอนุภาคอื่นๆ ตามแต่ระบุ

หน่วยฐานเอสไอ (SI base unit definition) ทั้ง 7 หน่วย จะขอกล่าวโดยแบ่งออกเป็นทีละหน่วยเกี่ยวกับในเรื่องของการเชื่อมโยงเปลี่ยนแปลงหน่วยการวัดจากหน่วยหนึ่งไปอีกหน่วยหนึ่ง (เป็นความรู้ที่สามารถนำไปใช้ในชีวติประจำวันได้ แตกต่างจากบทความที่ 1 2 และ 3 ที่เป็นเพียงบทความที่นำมาเสนอเพื่อเป็นพื้นฐานและให้ทราบถึวความสำคัญของหน่วยวัดเท่านั้น และในที่นี้ขออนุญาติไม่อธิบายต่อเนื่องจากผู้เขียนไม่ได้ศึกษาลงลึกไปอีก แต่ถ้าท่านใดสนใจสามารถตามไปอ่านต่อได้ตามเว็บไซด์ที่อยู่ใต้บทความนี้) ให้ทราบในบทความต่อไป

ปล.ตอนนี้ขอไปเก็บข้อมูลก่อน แล้วท้ายนี้ถ้าอะไรผิดพลาดประการใดสามารถแนะนำติดชมได้

ขอบคุณ

ที่มาของข้อมูล
www.cib-buu.com

zp8497586rq