“1千克”這一質(zhì)量單位由一個(gè)直徑和高度同約為39毫米的鉑銥合金圓柱體定義,即“國(guó)際千克原器”,外號(hào)為“大K”。此前近130年來(lái),“大K”公斤原器一直保存在巴黎西郊法國(guó)塞夫勒國(guó)際計(jì)量局地下儲(chǔ)藏室內(nèi),其質(zhì)量受空氣污染和氧化等因素影響出現(xiàn)細(xì)微變化(變化了50微克)。科學(xué)界一直想用一種基于物理常數(shù)的定義來(lái)取代“大K”進(jìn)行更為精確的物理實(shí)驗(yàn)。因此在2018年11月,國(guó)際計(jì)量局召開(kāi)會(huì)議決定重新更改千克的定義。
1千克的重新定義
1.1定義的變化
質(zhì)量單位“千克”最初的定義在1791年制定長(zhǎng)度單位米時(shí)確定為“1立方分米的在最大密度(4℃)時(shí)的質(zhì)量,稱為1千克”。后來(lái)在1883年,法國(guó)國(guó)際計(jì)量局用90%的鉑和10%的銥制成了直徑和高均為39毫米的圓柱體千克原器,簡(jiǎn)稱IPK,也就是我們所說(shuō)的“大K”。
1.2瓦特天平
上海佑科儀器儀表有限公司了解到到瓦特天平是由英國(guó)物理學(xué)家布萊恩·彼得·基布爾博士發(fā)明的,因此又被稱為“基布爾天平”。瓦特天平中包含了一個(gè)常規(guī)天平,其工作原理分為兩種工作模式,第一種工作模式:稱重模式。首先將一個(gè)質(zhì)量為m的物體固定在天平的一端,在天平的另一端懸掛著一段周長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬線圈,并且讓該金屬線圈置于一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)當(dāng)中。在線圈中通以強(qiáng)度為I的電流,這樣線圈就受到了一個(gè)磁場(chǎng)中產(chǎn)生的安培力FA的作用;
2結(jié)語(yǔ)
通過(guò)這樣的方法,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量單位“千克”的自然常數(shù)定義,以后不再需要國(guó)際千克原器“大K”這樣的實(shí)物量具進(jìn)行量值傳遞,可以進(jìn)行更加精密的物理實(shí)驗(yàn)和準(zhǔn)確計(jì)量。上海佑科儀器儀表有限公司了解到到定義一個(gè)單位,前后歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)光,運(yùn)用大量的物理理論基礎(chǔ)和物理學(xué)知識(shí),正是這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度推動(dòng)我們的自然科學(xué)一步一步向前發(fā)展,進(jìn)而使我們的計(jì)量事業(yè)不斷進(jìn)步。