第二节长度与时间的测量 (2)

长度和时间的测量参考资料1、国际单位制国际计量大会于1960年通过决定采用的国际统一单位制，简称SI。它以长度的米、质量的千克、时间的秒、电流量的安培、热力学温度的开尔文、物质的量摩尔、发光强度坎德拉共7个单位为基本单位；以平面角的弧度，立体角的球面度两个单位为辅助单位。国际单位制是在米制基础上发展起来的单位制度。由它所确定的7个基本单位和两个辅助单位，可以构成科学技术各个领域中所需要的全部单位，并适用于文化教育及经济建设的各个部门，因而已为世界各国以及国际性组织广泛采用。2、法定计量单位我国国务院于1984年2月27日颁布了关于在我国统一实行法定计量单位的命令和中华人民共和国法定计量单位，命令中所规定的我国的法定计量单位，是以国际单位制的单位为基础，根据我国的情况，适当增加一些其他单位构成的。3、中华人民共和国法定计量单位我国的法定计量单位包括：（1）国际单位制的基本单位（见表1）表1 国际单位制的基本单位量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）Kg时间秒S电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔Mol发光强度坎德拉ed(2)国际单位制的辅助单位（见表2）量的名称单位名称单位符号平面角弧度Rad立体角球面度sr(3)国际单位制中具有专门名称的导出单位；(4)国家选定的非国际单位制单位；(5)由以上单位构成的组合形式的单位；(6)由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位（SI词头见表3）。法定单位的定义、使用方法等，由国家计量局另行规定。表3 SI词头因数词头名称符号英文中文1024102110181015101210910610310210110-110-210-310-610-910-1210-1610-1810-2110-24yottazettaexapetateragigamegakilohectodecadecicentimillimicronanopicofemtoattozeptoyocto尧它泽它艾可萨拍它太拉吉咖兆千百十分厘毫微纳诺皮可飞母托阿托仄普托幺科托YZEPTGMkhdadcmnpfazy4、单位的词冠与使用任何一个单位，它在某一领域中可能会嫌太大，而在另一领域中却又会嫌太小。例如用米来计量头发丝的直径，就显得太大了。但用米来计量地球到月亮之间的距离，又显得太小了。因此国际上规定了十六词冠（见前面表3）。词冠或称词头，它的作用是能使单位成十倍地“放大”或“缩小”。例如，要表示比米大106倍的长度，可在单位的前面加上词冠“兆”（M），即用兆米（Mm）来表示。而要表示比米小10-6倍的长度，可在单位的前面加上词冠“微”（），即用微米（m）来表示。5、长度标准古人最方便采用的长度标准，就是自己的身体或者其中某一部分。在汉语里，用作长度单位的“丈”又指男子，而“尺”又指下臂骨之一。无独有偶，英语里的“foot”（英尺）既指脚又指长度单位。古埃及和巴比伦的长度单位“cubit”（肘尺，指肘尖到中指端的长度约合0.5m），这企望词至今在解剖学里仍然是肘部的意思。为了避免人工计量基准易受到天灾人祸损坏的这一缺点，早就有人提出，应当根据一些恒定而规则的自然现象来确定易于复制的计量基准。例如，采用具有确定周期的单摆摆长来作为长度单位基准，就是一种新的自然基准的尝试。18世纪末的法国大革命促进了新的计量制度的建立。1790年，法国国民议会决定改革度量衡制度，并且接受讨论已久的以秒摆为基准的长度单位，交给法国科学院负责此事。科学院为此设立了一个专门委员会，可是他们拒绝了秒摆基准，重新定义从北极通过巴黎到赤道的地球子午线的一千万分之一为长度单位米，所以被称为“米制”。到1799年，他们把最后的测量结果铸成一个米原器和一个千克原器，分别作为长度和重量的基准，存放在法国档案局里。后来发现，由于当初测量不够精确，上述米原器和千克原器分别比它们定义的有偏差。而且，事实上进行一次子午线测量是一项耗时费力的工作，根本不可能随时重复实现。所以，实际上都舍弃了以地球子午线长度为基准的出发点，而改用本来作为副基准保存的米原器和千克原器作为原始的计量基准。这样一来，又从难以掌握的自然基准回到了人工制造的基准。1875年在巴黎举行了有20个连胜代表参加的仁义会议签订了“米制公约”，并决定成立国际计量组织。会后参照保存在法国档案局的米原器和制作了一套新的国际原器。在1889年举行的第一届国际计量大会上，批准了米的国际原器和千克的国际原器分别作为长度单位和质量（而不再是重量）单位的基准，并且规定了它们同保存在各个国家的副基准之间的关系，从此米制就成为一种国际性的计量制度。6、长度 单位： m可观察到是最远的星系距我们1026最近的星系距我们1022最近的恒星距我们1017太阳距我们1011地球直径1071km103人的高度100指甲宽度10-2纸的厚度10-4大的细菌10-5小的细菌10-8原子直径10-10-原子核直径10-107、空间 单位：s宇宙的年龄1017地球轴的进动周期1