物理量 - 维基百科,自由的百科全书
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在物理學中,物理量(英語:physical quantity)是指物質、物體、系統、現象、過程等,能用嚴謹的操作型(可观察、可测量、可操作)定義來度量,進而可量化的“性質”。
藉由度量出來的結果,稱為測量值[1][2](measured value)或测得值[3];測量值必須以數值和單位(通常偏好國際單位制單位)的積來表達;此外,用測量值表示物理量时,依其性质可再賦予方向性。
成分
[编辑]根據ISO 80000-1[4], 物理量的任何值或大小均可表示為與該量的單位的比較。 物理量 Z 的值表示為數值 {Z}(純數)和單位 [Z] 的乘積:
例如:設為“2米”,那麼,就是該物理量的數值,而就是該物理量的單位。
反之,以任意單位表示的數值可得:
如同在公式的科學記數法中變數之間一樣,乘號通常被省略。按照慣例,表達量被稱為數量微積分。在該公式中,單位可以被視為一種物理尺寸的特定量值,對於此方法,可以查閱量綱分析。
符號與術語
[编辑]ISO/IEC 80000、IUPAP 紅皮書和IUPAC 綠皮書中列出了使用數量符號的國際建議。 例如,物理量「質量」的建議符號為m,物理量「電荷」的建議符號為Q。
版式
[编辑]物理量通常以斜體字排版。 而純數字量通常以直立羅馬字體印刷,儘管有時也以斜體形式印刷。初等函數的符號(圓三角、雙曲、對數等)、量的變化(如 Δy 中的 Δ)或運算子(如 dx 中的 d)也建議以羅馬字體列印。
例如:
- 1或等實數
- 自然對數的基數e
- 虛數
- 圓的周長與其直徑的比率π
- 在 x, y and z數值上的差異δx, Δy, dz
- sin α, sinh γ, log x
代數對象
[编辑]標量
[编辑]標量是有大小但沒有方向的物理量。 其符號通常為拉丁或希臘字母,並以斜體印刷。
向量
[编辑]向量是具有大小和方向的物理量,其運算遵循向量空間的公理。 作為向量的物理量的符號採用粗體、底線或上方帶有箭頭。 例如,如果 u 是粒子的速度,則其速度的直接符號為 u, u, 或.
張量
[编辑]標量和向量為最簡單的張量,可以用來描述更普遍的物理量。 例如,柯西應力張量的大小、方向和定向性質。
国际单位系统中的物理量
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1971年,在第十四屆國際度量衡大會(英語:General Conference of Weights & Measures)中,選擇了以 7 個物理量作為基本量的國際單位系統,其七個“基本物理量”如下:
量 | 大陸地區 用的单位名称 | 台灣 用的單位名稱 | 单位符号 | 曾用定義[a] |
---|---|---|---|---|
长度 | 米 | 公尺 | m | 光在真空中,1/299,792,458秒之時間間隔內所經過的路徑長。 |
质量 | 公斤 | 公斤 | kg | 以铂铱合金制成、底面直径为39毫米、高为39毫米的国际千克原器(圆柱体)的质量定義为1千克。目前它保存在法国巴黎的国际计量局裡。 |
时间 | 秒 | 秒 | s | 銫-133原子基態的一特定輻射光波震動9,192,631,770次所需要的時間。 |
电流 | 安[培] | 安培 | A | 電流流過自由空間中兩條相距1米,其截面積可忽略的細長直導線,若两导线间單位長度之互作用力大小為2x10-7N,此電流為標準的1安培。 |
热力学温度 | 开[尔文] | 克耳文 | K | 水三相點之热力学温度的 1/273.16 |
物质的量 | 摩[尔] | 莫耳 | mol | 一系統物質的量,其系統所包含的基本單元數和0.012 kg碳-12的原子數目相等。 |
发光强度 | 坎[德拉] | 燭光 | cd | 光源發出頻率為540x1012Hz的單色輻射,在某給定方向上的發光強度,而此方向上每一個球面的輻射強度為1/683(w/sr.) |
参见
[编辑]注释
[编辑]参考资料
[编辑]来源
[编辑]- Cook, Alan H. The observational foundations of physics, Cambridge, 1994. ISBN 0-521-45597-9
- Essential Principles of Physics, P.M. Whelan, M.J. Hodgson, 2nd Edition, 1978, John Murray, ISBN 0-7195-3382-1
- Encyclopedia of Physics, R.G. Lerner, G.L. Trigg, 2nd Edition, VHC Publishers, Hans Warlimont, Springer, 2005, pp 12–13
- Physics for Scientists and Engineers: With Modern Physics (6th Edition), P.A. Tipler, G. Mosca, W.H. Freeman and Co, 2008, ISBN 9-781429-202657
引用
[编辑]外部連結
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