赫兹是什么单位啊 赫兹是什么单位名称

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1999年,第21届国际计量大会把5月20日设立为“世界计量日”,以纪念1875年“米制公约”签署,这项协议为后来国际计量标准的统一奠定了基础 。在国际单位制中,为了纪念那些伟大的科学家做出的贡献,许多单位用了他们的名字作为单位名称,其中与电磁学直接相关就有10位 。今天,在这个特别有爱的日子里——让我们看看与生活息息相关的电磁学单位,以及它们背后科学家的故事 。
撰文 | 流熵、刘景峰
因发明元素周期表而闻名世界的俄国化学家门捷列夫(Дми?трий Ива?нович Менделе?ев 1834-1907)曾说过:“没有测量,就没有科学 。”计量正是关于测量的科学,是实现单位统一和量值准确可靠的活动,也是支撑社会、经济和科技发展的重要基础 。
麦克斯韦的思想使计量单位进入新时代
计量单位又称测量单位,是用来度量、比较同类量大小的一个标准量或参考 。比如,比较质量时我们用“千克”,比较长度时我们用“米”等单位 。而法定计量单位则是国家以法令的形式规定使用的计量单位 。
我国是世界上最早统一度量衡的国家之一 。秦始皇统一中国后便颁发了统一度量衡诏书,对长度、容积、质量做出了精准定义,制定了一套严格的管理制度,结束了原来各战国之间的混乱、多样的计量单位,方便了国家治理和民间生产生活往来 。而同时期的古埃及、古罗马等国家也都发明了各自的计量制度 。彼时,国家之间来往尚不密切,科学技术发展还在初始阶段,计量单位不统一、不精确的问题对当时世界的发展造成的困扰尚不明显 。
然而,进入近代社会以来,尤其近两百年来,计量单位的统一及精确度的需求大大提高 。各国之间交往越来越频繁,各领域科学技术大爆发大发展,工业化程度越来越高,这些都需要统一及精确的计量单位作为支撑 。
一米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上,从地球赤道到北极点的距离的千万分之一,后来以这个长度 *** 了国际米原器——铂杆 。而时间的计量单位,最初从人们认识“一天”开始,基于地球公转太阳的周期来定义 。虽然,这种以地球的大小和运动作为计量基础的 *** 赢得了当时世界范围的共识,但随着天文学和地理学的发展,人们认识到这个基础并不是永久而牢固的 。
伟大的理论物理学家和思想家,电磁学的集大成者和奠基人麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831—1879)在其代表著作《电磁论》(Treatise on Electricity and Magneti *** ) 中曾指出:“从数学的观点看,任何一种现象的最重要方面就是可测量的问题 。”他不但对计量的科学价值高度重视,还提出了提高计量精度的革命性思想,改变了计量的发展方向和历史进程 。他说:“如果希望得到绝对恒久的标准,我们不能以地球的大小或运动来寻找,而应以波长、振动周期和这些永恒不变的绝对数值,来寻找这些永恒不变且完全相似的计量单元 。”[1]
麦克斯韦利用电磁波(光波)的波长测量距离和频率定义时间的理想,虽未能在他所生活的时代实现,但他这一科学预言极具震撼力和前瞻性 。电磁波的基本公式(传播速度=波长X频率,c=λf ) 不但揭示了电磁波速度的恒定值与波长和频率的关系,还揭示了空间(长度)和时间(频率)之间对应与统一的联系 。
1999年,在第21届国际计量大会在法国巴黎召开,为了使各国 *** 和公众了解计量,鼓励和推动各国计量领域的发展,加强各国在计量领域的国际交流与合作,大会确定每年5月20日为世界计量日 。今天恰逢世界计量日,本文通过梳理电磁学中的计量单位,和大家一起回顾电磁学的发展历程,向伟大的科学家们致敬 。我们共梳理出10个电磁学计量单位,其中前7个为电学基础单位,后3个单位则用在磁学和频率的计量中,分为前后两篇文章进行介绍 。
十大电磁学国际单位制
根据国际计量大会规定,现在通行的国际单位制(SI)[3]有7个基本单位,它们好比七块彼此独立又相互支撑的“基石”,通过这7个基本单位能够导出所有其他的物理量单位,构成了国际单位制的基础 。同时,为了方便使用,1993年国际计量大会又规定了19个具有专门名称的SI导出单位 。

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文章插图
表1:国际单位制中的7个基本单位

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