【#科科小知識 聊聊 #單位 這件事】讓我們來認識最新科學團體 SI7！
團體成員有：公尺君、公斤君、秒大叔、安培君、克耳文君、燭光君，以及莫耳醬。
_
國際單位制（簡稱 SI），以 7 個基本單位為基礎，建立起一系列可以相互換算、關係明確的標準度量系統。
然而，基本單位若以實際物體作為標準，...
【#科科小知識 聊聊 #單位 這件事】讓我們來認識最新科學團體 SI7！
團體成員有：公尺君、公斤君、秒大叔、安培君、克耳文君、燭光君，以及莫耳醬。
_
國際單位制（簡稱 SI），以 7 個基本單位為基礎，建立起一系列可以相互換算、關係明確的標準度量系統。
然而，基本單位若以實際物體作為標準，很可能因為物體受環境影響而產生變化。SI 為了追求長期穩定，決定重新定義，目前人造物們已全數退休。
_
公尺 (m) 是長度單位。光一秒大概繞行地球七圈半，換算下來 1 公尺就等於光在真空中跑了 1/299,792,458 秒的距離。
公斤 (kg) 是質量單位。原本的 1 公斤等於國際千克原器 (IPK) 的質量，而這也是最後一個退休的單位原器。新定義使用「普朗克常數」重新制定。
秒 (s) 是時間單位。特定情境下，用頻率 9192631770 Hz 的電磁波照射銫 133 原子，能改變它的狀態。而頻率代表一秒振動的次數，也就是說，頻率 9192631770 Hz 的電磁波振動 9192631770 次的時間就等於 1 秒。
安培 (A) 是電流單位。運用單位以庫倫 (C) 表示的基本電荷 e，重新進行定義。
克耳文 (K) 是溫度單位。新定義以波茲曼常數作為基準。不過無論單位怎麼變，我們手上的溫度計還是可以照常使用！
燭光 (cd) 是發光強度的單位。「燭光」這個單位的亮度，幾乎等同於一根蠟燭的亮度。
莫耳 (mol) 是物量（物質的量）的單位。過去使用亞佛加厥數進行定義時，並沒有清楚寫明其數值，簡單來說就是個大概的數。現在不再使用這個「大概」，改以精準數值來定義莫耳。
_
本則圖文改編自 @cw_parenting 親子天下所出版的新書《公尺君與他的單位小夥伴》
📝小補充：SI7 其實是本書獨創，國際上並沒有 SI7 的用法XD
_
#物理 #化學 #科學 #距離 #電力 #溫度 #測量 #蠟燭 #燭光 #考試 #國中 #高中 #學習 #漫畫 #插畫 #畫畫 #時間 #光 #second #time #science #physics #chemistry #electric #meter #candela #kilogram
普朗克常數定義 在 科技大觀園 Facebook 的最讚貼文
【新的公斤定義520走馬上任囉～】
恭喜國際公斤原器 IPK 「大K」退休，從 5/20 起改採新的單位計算公斤，對需要精細測量的產業來說會更加精準，也不用常常為了大K忽然掉體重而擔心受怕了～
如果你真的很想很想知道新的公斤算法是怎樣，文章裡有↓↓
#公斤原器
#小編開聊
昨天的一公斤，不是今天的一公斤？「公斤」的新定義今天生效啦！
自從 1889 年，第一屆國際度量衡大會定義「一公斤」等於「國際公斤原器（International Prototype of the Kilogram，IPK）」的質量，就沒再改過了，成為最後一個還在用實體物來定義的基本單位。
然而實體物並非永恆不變，即使封存在真空的三層玻璃罩內，又有嚴密的環境監控，IPK 和它的複製品的質量差值還是愈來愈高，在最近一次（2014年）的測量顯示，差值已達到50微克（μg）。這種不穩定、不精確的情況可讓人無法忍受啊！
因此，在科學界幾十年來的努力下，終於在去年第 26 屆國際度量衡大會拍板定案，由 #普朗克常數 重新定義公斤，並定於世界計量日（World Metrology Day）的今天正式生效，和國際公斤原器說 bye-bye！
現在，以普朗克常數 h=6.62607015×10^-34 kg⋅m2⋅s−1 來定義質量有兩種方法，第一種是以「基布爾秤（Kibble balance）」測量。測量又分為靜態模式和動態模式，在靜態模式中，天平一端放置砝碼，下方在磁場中放置線圈，將線圈通過電流 I 會受力，當磁力與重力達到靜力平衡時 mg=IBL；在動態模式中，拿掉砝碼，將線圈以等速度 v 移動，會產生感應電動勢 V=vBL；兩種模式中，BL 的數值一樣，因此整理得到 IV=mgv 或是 m = IV/gν。然後電流和電壓，根據約瑟夫森效應和量子霍爾效應，就會連結到普朗克常數囉！
而我國採用的是第二種，X 光晶體密度法（x-ray-crystal-density method, XRCD method），又稱為矽晶球法。由德國聯邦物理技術研究院（PTB）製作的高純度矽晶球，是經過純化、長晶、切割、研磨與拋光多道程序所製作，純度超過 99.99 %、直徑為 93.7 mm 的完美球體。藉由計數矽晶球內含有多少顆矽原子，再乘以矽原子平均質量（而矽原子的質量會連結至普朗克常數），進而得到非常精確的矽晶球質量。
今天新制上路後，世界各國的質量單位精準度就往前邁一步啦！不過啊，在半導體、醫療等精密產業是失之毫釐、差之千里，如果你去量體重，是看不出來差別的呦（逃~
參考資料
1.科學月刊，＜SI基本單位的重新定義＞
http://scimonth.blogspot.com/2018/09/si.html
2.NIST，＜Kilogram: The Kibble Balance＞
https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram-kibble-balance
3.國家度量衡標準實驗室，＜新質量標準「公斤」 重新定義＞
https://www.nml.org.tw/…/rela…/3851-2019-02-19-17-04-08.html
4.國家度量衡標準實驗室，＜質量的單位：千克(kg) ＞
https://www.nml.org.tw/…/new-…/3343-2014-05-16-03-45-54.html
5.實作派電子實驗室，＜公斤定義-改用普朗克常數定義/揮別公斤原器＞
https://www.strongpilab.com/kilogram-redefine-by-planckcon…/
📸圖片來源：pixabay
https://pixabay.com/p…/kitchen-scale-weight-cooking-2608932/
普朗克常數定義 在 小聖蚊的治國日記 Facebook 的精選貼文
講這麼多，我只想知道的體重我會不會因此降低啊！
(做球給科技部看他們會不會接球)
#小編開聊
昨天的一公斤，不是今天的一公斤？「公斤」的新定義今天生效啦！
自從 1889 年，第一屆國際度量衡大會定義「一公斤」等於「國際公斤原器（International Prototype of the Kilogram，IPK）」的質量，就沒再改過了，成為最後一個還在用實體物來定義的基本單位。
然而實體物並非永恆不變，即使封存在真空的三層玻璃罩內，又有嚴密的環境監控，IPK 和它的複製品的質量差值還是愈來愈高，在最近一次（2014年）的測量顯示，差值已達到50微克（μg）。這種不穩定、不精確的情況可讓人無法忍受啊！
因此，在科學界幾十年來的努力下，終於在去年第 26 屆國際度量衡大會拍板定案，由 #普朗克常數 重新定義公斤，並定於世界計量日（World Metrology Day）的今天正式生效，和國際公斤原器說 bye-bye！
現在，以普朗克常數 h=6.62607015×10^-34 kg⋅m2⋅s−1 來定義質量有兩種方法，第一種是以「基布爾秤（Kibble balance）」測量。測量又分為靜態模式和動態模式，在靜態模式中，天平一端放置砝碼，下方在磁場中放置線圈，將線圈通過電流 I 會受力，當磁力與重力達到靜力平衡時 mg=IBL；在動態模式中，拿掉砝碼，將線圈以等速度 v 移動，會產生感應電動勢 V=vBL；兩種模式中，BL 的數值一樣，因此整理得到 IV=mgv 或是 m = IV/gν。然後電流和電壓，根據約瑟夫森效應和量子霍爾效應，就會連結到普朗克常數囉！
而我國採用的是第二種，X 光晶體密度法（x-ray-crystal-density method, XRCD method），又稱為矽晶球法。由德國聯邦物理技術研究院（PTB）製作的高純度矽晶球，是經過純化、長晶、切割、研磨與拋光多道程序所製作，純度超過 99.99 %、直徑為 93.7 mm 的完美球體。藉由計數矽晶球內含有多少顆矽原子，再乘以矽原子平均質量（而矽原子的質量會連結至普朗克常數），進而得到非常精確的矽晶球質量。
今天新制上路後，世界各國的質量單位精準度就往前邁一步啦！不過啊，在半導體、醫療等精密產業是失之毫釐、差之千里，如果你去量體重，是看不出來差別的呦（逃~
參考資料
1.科學月刊，＜SI基本單位的重新定義＞
http://scimonth.blogspot.com/2018/09/si.html
2.NIST，＜Kilogram: The Kibble Balance＞
https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram-kibble-balance
3.國家度量衡標準實驗室，＜新質量標準「公斤」 重新定義＞
https://www.nml.org.tw/…/rela…/3851-2019-02-19-17-04-08.html
4.國家度量衡標準實驗室，＜質量的單位：千克(kg) ＞
https://www.nml.org.tw/…/new-…/3343-2014-05-16-03-45-54.html
5.實作派電子實驗室，＜公斤定義-改用普朗克常數定義/揮別公斤原器＞
https://www.strongpilab.com/kilogram-redefine-by-planckcon…/
📸圖片來源：pixabay
https://pixabay.com/p…/kitchen-scale-weight-cooking-2608932/