Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Конечно, можно было бы определить единицу силы тока (ампер) или единицу количества электричества (кулон) естественным эталоном — зарядом электрона. Но опять-таки заряд электрона (или число электронов, составляющих кулон) известен еще с недостаточной точностью, чтобы его можно было принять за эталон единицы в системе СИ. 1 е=1,60202•10-19 к. Взаимо­действием катушек с током можно определить ампер так же точно, как определены эталоны длины, массы и времени.

Единица измерения температуры — градус термо­динамической шкалы Кельвина. Кельвин — английский ученый, установивший значение абсолютного нуля тем­ператур. В шкале Кельвина абсолютный нуль — 0°К. Это наинизшая температура. Если бы ее можно было достичь, при ней прекратилось бы движение всех ато­мов и молекул. Термодинамической эта шкала назы­вается потому, что измерение температуры в ней произ­водится на основании термодинамических законов со­стояния газов. Согласно одному из этих законов давле­ние идеального газа при неизменном его объеме пропор­ционально его термодинамической температуре. Как наиболее идеальные для измерения температуры под­ходят газы гелий и водород. Термодинамическую тем­пературу измеряют гелиевым или водородным термо­метром, определяя давление газа в замкнутом неиз­менном объеме, принимающем температуру измеряемо­го тела.

Для практических измерений температуры поль­зуются жидкостными или электрическими термометра­ми, шкалой и градусами Цельсия. Градус Цельсия в точности равен градусу Кельвина, но в шкале Цельсия за 0°принята температура тающего льда при нормальном атмосферном давлении 1,018 бар, а температура кипе­ния воды при том же давлении принята за 100°Ц. В шкале Кельвина 0°Ц соответствует 273,15°К — на одну сотую градуса ниже, чем температура неизменно­го сосуществования всех трех фазовых состояний воды— льда, жидкости и паров — 273,16°К. В жидкостном термометре изменение температуры определяют по изме­нению объема жидкости (ртути, спирта), заполняющей шарик термометра при его нагревании или охлаждении. В электрических термометрах (термопарах, термисторах) используется свойство некоторых металлов или сплавов изменять свои электрические характеристики (термоэлектродвижущая сила, сопротивление) в зави­симости от температуры. Высокую температуру тел (пламени, Солнца, звезд) измеряют, основываясь на законах излучения нагретыми телами инфракрасных или световых волн: чем выше температура тела, тем

Рис. 8. Схема получения эталона света. 1 — тигель, сделан­ный из окиси тория; 2 — расплавленная платина; 3 и 4 —от­ражательные призмы; 5 и 6 — фотоэлементы; 7 — измеряе­мый источник света; 8 — шкала сравнения.

больше коротких волн содержится в спектре его излу­чения.

Единица силы света — свеча. Это одна шестидеся­тая доля силы света, излучаемого 1 см2 поверхности затвердевающей платины. Свечение платины при тем­пературе ее затвердевания (2046°К) оказалось более постоянным и воспроизводимым эталоном силы света, чем применявшиеся ранее эталоны свечи — масляная лампа Карселя, лампа Гефнер-Альтенека, где горел ами­лацетат, или электролампы, питаемые строго опреде­ленным током.

Для сравнения с силой света какого-либо другого источника, например электрической лампы, свет от 1 см2 платины, застывающей в тигле (сделанном из ту­гоплавкой окиси тория), выводится через трубочку из той же окиси тория в оптическую систему сравнения (рис. 8).

Для измерения углов введены две дополнительные единицы — радиан и стерадиан. Радианом измеряют плоские углы. Это угол, опирающийся на дугу ок­ружности, равную по длине ее радиусу. Стерадиан — единица измерения телесного угла — равен телесному углу с вершиной в центре сферы и опирающемуся на участок сферы, равный по площади квадрату радиуса.

Из основных и дополнительных единиц выводят производные единицы для измерения любых физиче­ских величин. Например, единица скорости — метр в секунду (м/сек), ускорения — м/сек2. Единица силы — ньютон — сила, которая сообщает ускорение в 1 м/сек2 телу массой в 1 кг кгм/сек2. Единица работы и энергии — джоуль — работа, совершаемая силой в 1 к на длине пути в 1 м, и т. д. Ряд важнейших произ­водных единиц приведен в таблице (на стр. 529).

Иногда результаты измерений приходится выражать очень большими или очень малыми числами. Они одина­ково неудобны для произношения и написания. В систе­ме СИ признано целесообразным применять кратные и дольные единицы, образуемые при помощи приставок. Километр — это 1000 м, киловатт — 1000 вт. При­ставка «мега» означает, что кратная единица в мил­лион раз больше основной: мегаом=106 ом, мегаватт=106 вт. При помощи приставки «милли» образуются ты­сячные доли — миллиграмм, миллиампер. Миллионные доли единицы образуются приставкой «микро»— микро­фарада, микросекунда. Для образования кратных, ко­торые в 10 раз больше единиц, используют приставку «дека»; в 100 раз больше—«гекто» (гектоватт, гектар); в 10 раз меньше —«деци» (дециметр); в 100 раз меньше— «санти» (сантиметр).

Доли секунды образуются при помощи приставок «милли», «микро», т. е. соответственно десятичной си­стеме счисления. А кратные секунде единицы — мину­та, час, равные 60 и 3600 секундам,— так и не поддаются десятичной системе.

И ВСЕ ЖЕ ЕДИНИЦ НЕ ХВАТАЕТ!

Эталоны основных единиц Международной систе­мы определены с максимально возможной для совре­менной науки точностью. Система СИ принята как ос­новная в большинстве стран мира, в ней есть единицы для измерения всевозможных физических величин. И все же их не хватает. Наряду с единицами СИ допус­кается использование и ряда внесистемных единиц. Большинство из них настолько употребительны и при­вычны, что нет ни пользы, ни смысла их отменять. Они

528