千克怎么定义的
千克(kilogram)是国际单位制(SI)中的基本质量单位。千克最初的定义始于1791年,它与长度单位有关,规定1立方分米的纯水在4摄氏度时的质量为1千克。千克的定义标准在2019年经历了一次重大改变,现在的定义与普朗克常数有关。
1. 千克的定义标准
千克(kilogram)是国际单位制(SI)中的基本质量单位。千克的定义标准在2019年经历了一次重大改变,之前的定义基于国际度量衡系统中的国际千克原器,而现在的定义基于普朗克常数。
2. 一千克的定义
一千克的定义是普朗克常数为6.62607015×10⁻³⁴J·s时的质量单位,几乎与一升的水等重。普朗克常数是量子力学中的基本常数,它与物质微观粒子的行为有关。
3. 千克最初的定义与长度单位有关
千克最初的定义和长度单位有关。在18世纪末期,法国科学院计划将克作为质量基本单位,并制作实物基准器。1901年第3届国际计量大会规定千克是质量的单位,等于国际千克原器的质量。
4. "千克"的国际标准
国际上对于"千克"的定义标准一直以来都是以国际千克原器作为基准。国际千克原器被称为"大k",是铂铱合金制成的圆柱体,保存在法国的国际度量衡局。但是这种实物基准器的问题在于其质量会随时间变化或受到污染,导致测量的不准确。
5. 新的千克定义与普朗克常数有关
为了解决国际千克原器的问题,国际度量衡局决定将千克的定义与普朗克常数联系起来。普朗克常数是量子力学中的基本常数,它描述了能量和频率之间的关系。新的定义使得千克可以通过测量普朗克常数来确定,从而摆脱了实物基准器的限制。
6. 千克的符号表示
千克用字母表示为"kg"或"KG",比较常用的是"kg"。字母含义:"k"代表的是一个英文的前缀"kilo-",表示"千";"g"表示英文"gram",即"克"。
通过以上的内容,我们可以了解到千克最初是通过纯水在特定条件下的质量来定义的,后来又通过实物基准器的质量来定义。为了解决实物基准器的问题,现在的定义将千克与普朗克常数联系起来。这使得千克的定义更加准确可靠,不受实物基准器的影响。
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