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CHAPTER 1-2. 物理的測量與單位. http:// www.cospa.ntu.edu.tw/vandiff/courses /. 課程的網頁資料位址. 關於測量. 物理學是一門實驗的科學，而所謂實驗就是以控制完善的環境條件下讓被研究的現象發生。因此為了對所研究的現象做好觀察，就必須要有精確的測量來獲得資料以便從事歸納與分析。 測量得結果包含著單位和數值（大小） 所謂單位乃是共同的基準，使任何（研究）人員得以對資料進行比較。 基本單位的定義：不能由其他單位利用數學運算推導得出的單位。 導出單位：可由其他單位藉數學推演而得出的單位。. 國際基本單位（ SI 制）.
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CHAPTER 1-2 物理的測量與單位
關於測量 • 物理學是一門實驗的科學，而所謂實驗就是以控制完善的環境條件下讓被研究的現象發生。因此為了對所研究的現象做好觀察，就必須要有精確的測量來獲得資料以便從事歸納與分析。 • 測量得結果包含著單位和數值（大小） • 所謂單位乃是共同的基準，使任何（研究）人員得以對資料進行比較。 • 基本單位的定義：不能由其他單位利用數學運算推導得出的單位。 • 導出單位：可由其他單位藉數學推演而得出的單位。
國際基本單位（SI制） • 1960年第11屆國際度量衡會議決議訂定（6個）；1971年第14屆決議增加莫耳為第7個基本單位。 物理量基本單位名稱符號 長度公尺（meter） m 質量公斤（kilogram） kg 時間秒（second） s 電流安培（ampere） A 溫度克耳文（kelvin） K 光強度燭光（candela） cd 物量莫耳（mole） mol
時間的標準 • 1967，13th CGPM； • 定義一秒為：銫-133（133Cs）元素之原子在基態的兩個超精細能階間作躍遷時所放出電磁波週期之9,192,631,770倍的時間。 NIST-F1銫原子鐘
打敗銫原子鐘、全球最精密的水銀原子鐘 美國國家標準與技術研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）物理學家Jim Bergquist發展出利用一顆水銀（汞，mercury）原子製作出的原子鐘，比現今最精密的銫（cesium）原子鐘（現在全球時間的標準）還精確5倍以上。 這個實驗中的水銀原子鐘是藉由測量水銀離子的振盪來測量時間。這個水銀離子被放置在極度低溫的電磁陷阱（electromagnetic trap）中，在此溫度下，水銀離子的振盪頻率恰巧落在可見光範圍內，比銫原子鐘所發出的毫米波的頻率還高，因此可將時間切割成更細的單位，使得時間測量的精密度提高許多倍，成為全球最精密的原子鐘。（編註：所謂的頻率，就是指單位時間中的訊號次數。與波長成反比，波長愈長、頻率愈低。）
長度的標準 • 1983，17th CGPM； • 將光速定為299 792 458公尺∕秒，而1公尺就是光在299 792 458分之一秒內，於真空中所走過的長度。 • 最早的一公尺的定義是”北極經巴黎到赤道的子午線長度的千萬分之一”。 線刻度校正系統
質量的標準 • 1889，1st CGPM； • 質量標準是一個鉑銥合金所製造的圓柱形公斤原器，它的質量便定義為一公斤。 • 公斤原器存放在BIPM 我國質量的最高標準─鉑銥原級法碼 (現存於新竹國家度量衡標準實驗室)
電的標準 – 電流 • 1948，9th CGPM； • 兩條圓形無限長且截面積可忽略之極細導線，相距一公尺平行放置於真空中，通以同值恆定電流時，使每公尺之導線間產生2×10-7牛頓作用力之電流，為一安培。
溫度的標準 • 1954，10th CGPM； • K：水在三相點之熱力學溫度之273.16分之1。 • 1967，13th CGPM 採用 “克耳文(K)”；
光強度的標準 • 1979，16th CGPM； • 光強度（luminous intensity）的單位燭光（candela）是等於頻率540×1012赫茲的光源發出之單色輻射，在一定方向上每立弳之輻射通量為1∕683瓦特之發光強度。
物量的標準 • 1971，14th CGPM； • 物量（amount of substance）的單位是莫耳，它的定義如下：一莫耳等於物質系統中所含之基本顆粒數與碳-12 (12C) 之質量為0.012公斤(12克)時所含原子顆粒數相等時之物量。 • 在使用莫耳時，對基本顆粒數應詳加記載粒子類別或粒子組合群，如原子、分子、離子、電子或其他粒子。
