國際單位制(SI制)

國際單位制(SI制)

國際單位制之簡介

國際單位制是世界上最普遍採用的標準度量衡單位系統，採用十進制進位系統，其國際縮寫為SI。依據國際度量衡大會（The General Conference on Weights and Measures  法文為Conférence Générale des Poids et Mesures, 簡稱CGPM）重要決定的歷史演變記事，可知國際單位制源起於1790年法國科學院制定之十進位制。

為建立一適合全球所有科學上應用之量測單位系統，1948年第九屆CGPM決議，指示國際度量衡委員會（Comité Internationl des Poids et Mesures, 簡稱CIPM）就如何制定適合米制公約（Convention du Mètre）全體簽署採行的實用度量衡單位制提出建議；1954年第十屆CGPM決議採用「公尺」、「公斤」、「秒」、「安培」、「克耳文」、「燭光」等六個單位作為此實用度量衡單位制的基本單位，此一實用度量衡單位制，經1960年第十一屆CGPM正式命名為國際單位制（Internationl System of Units，法文為Le Système International d'Unités），並簡稱縮寫為SI。

此後在CGPM和CIPM陸續所召開的會議也對SI的原始組織結構作出增補，必要時並且加以修改，以將科學和使用者需求上的突飛猛進納入其中，包括於1971年第十四屆CGPM又決議採用第七個基本單位「莫耳」。

SI制之基本單位 (Base units)

SI在制定時，選定七個相互獨立的基本量，對其單位給予嚴格的理論定義，稱為基本單位。

SI的基本單位包括公尺、公斤、秒、克耳文、安培、燭光、莫耳等七種。表1中列出SI七個基本單位，每種單位相互之間互為獨立關係。

             表1、SI基本單位

量之名稱	單位	代  號 【中文代號】	定義
長　　度	公　　尺	m （公尺）	光在真空中於1/299792458秒內行進的距離定義為1公尺
質　　量	公　　斤	kg （公斤）	存放於法國巴黎國際度量衡局的「國際公斤原器」定義為1公斤。
時　　間	秒	s （秒）	銫133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的8,192,631,770個週期的持續時間定義為1秒
電　　流	安　　培	A (安培)	在真空中相距為1米的兩根無限長平行直導線，通以相等的恆定電流，當每米導線上所受作用力為2×10−7N時，各導線上的電流為1安培
熱力學溫度	克 耳 文	K （克耳文）	水的三相點與絕對零度相差的1⁄273.16定義為1開爾文
物    量	莫　　耳	mol （莫耳）	1. 所含基本微粒個數與0.012公斤碳-12中所含原子個數相等的一系統物質的量定義為1莫耳 2. 使用摩爾時，應指明基本微粒，可以是分子、原子、離子、電子或其他基本微粒，也可以是基本微粒的特定組合體。
光 強 度	燭　　光	cd （燭光）	給定一個頻率為 540.0154×1012 Hz 的單色輻射光源（黃綠色可見光）與一個方向，且該輻射源在該方向的輻射強度為 1/683 W/sr，則該輻射源在該方向的發光強度為1燭光。

SI制之導出單位（Derived units）

導出單位係按物理量的關係式，以代數的形式，由基本單位或其他單位表示。導出單位的代號主要經由乘法與除法數學運算式獲得。

導出單位又可分為下列三種型態：

1. 以基本單位表示之導出單位（如表2所示）

2. 以特定名稱或代號表示之導出單位（如表3所示）

3. 以基本單位及特定名稱或代號表示之導出單位（如表4所示）

表2、以基本單位表示之導出單位

編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
2.1	面　　積	平方公尺	m2 （平方公尺）
2.2	體　　積	立方公尺	m3 （立方公尺）
2.3	速　　度	公尺每秒	m/s （公尺/秒）
2.4	加 速 度	公尺每平方秒	m/s2 （公尺/平方秒）
2.5	密　　度	公斤每立方公尺	kg/m3 （公斤/立方公尺）
2.6	比　　容	立方公尺每公斤	m3/kg （立方公尺 /公斤）
2.7	電流密度	安培每平方公尺	A/m2 （安培/平方公尺）
2.8	磁場強度	安培每公尺	A/m （安培/公尺）
編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
2.9	物量濃度	莫耳每立方公尺	mol/m3 （莫耳/立方公尺 ）
2.10	亮　　度	燭光每平方公尺	cd/m2 （燭光/平方公尺）
2.11	折 射 率	1  (數值)	1
2.12	體積流率	立方公尺每秒	m3/s （立方公尺/ 秒）
2.13	質量流率	公斤每秒	kg/s （公斤/秒）
2.14	動 黏 度	平方公尺每秒	m2/s （平方公尺 / 秒）

表3. 以特定名稱或代號表示之導出單位

編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
3.1	平 面 角	弳	rad （弳）
3.2	立 體 角	立　　弳	sr （立弳）
3.3	頻　　率	赫	Hz （赫）
3.4	力	牛　　頓	N （牛頓）
3.5	壓　　力	帕 斯 卡	Pa （帕斯卡）
3.6	功	焦　　耳	J （焦耳）
3.7	功    率	瓦　　特	W （瓦特）
3.8	電 荷 量	庫　　侖	C （庫侖）
3.9	電 位 差	伏　　特	V （伏特）
3.10	電　　容	法　　拉	F （法拉）
編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
3.11	電　　阻	歐　　姆	Ω （歐姆）
3.12	電　　導	西　　門	S （西門）
3.13	磁 通 量	韋　　伯	Wb （韋伯）
3.14	磁通密度	特 士 拉	T （特士拉）
3.15	電　　感	亨　　利	H （亨利）
3.16	攝氏溫度	攝　　度	℃ （攝度）
3.17	光 通 量	流　　明	lm （流明）
3.18	光 照 度	勒 克 斯	lx （勒克斯）
3.19	活    度 （放射性）	貝　　克	Bq （貝克）
3.20	吸收劑量	戈　　雷	Gy （戈雷）
3.21	比釋動能	戈　　雷	Gy （戈雷）
3.22	等效劑量	西　　弗	Sv （西弗）

註：3.19～3.22係用於游離輻射之導出單位及其專有名詞

表4、以基本單位及特定名稱或代號表示之導出單位

編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
4.1	黏    度	帕斯卡秒	Pa‧s （帕斯卡‧秒）
4.2	力　　矩	牛頓公尺	N‧m （牛頓‧公尺）
編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
4.3	表面張力	牛頓每公尺	N/m （牛頓/公尺）
4.4	角 速 度	弳 每 秒	rad/s （弳/秒）
4.5	角加速度	弳每平方秒	rad/s2 （弳/平方秒）
4.6	熱 通 量 密  　度	瓦特每平方公尺	W/m2 （瓦特/平方公尺）
4.7	熱 容 量	焦耳每克耳文	J/K (焦耳/克耳文)
4.8	比 熱 容	焦耳每公斤克耳文	J/(kg‧K) 焦耳/(公斤‧克耳文)
4.9	比　　能	焦耳每公斤	J/kg （焦耳/公斤）
4.10	導熱係數	瓦特每公尺克耳文	W/(m‧K) 瓦特 /（公尺‧克耳文）
4.11	能量密度	焦耳每立方公尺	J/m3 （焦耳/立方公尺）
4.12	電場強度	伏特每公尺	V/m （伏特/公尺）
4.13	電量密度	庫侖每立方公尺	C/m3 （庫侖/立方公尺）
4.14	電通量密度	庫侖每平方公尺	C/m2 （庫侖/平方公尺）
4.15	電 容 率	法拉每公尺	F/m (法拉/公尺)
4.16	磁 導 率	亨利每公尺	H/m （亨利/公尺）
4.17	莫 耳 能	焦耳每莫耳	J/mol （焦耳/莫耳）
4.18	莫耳熱容量	焦耳每莫耳克耳文	J/(mol‧K) 焦耳/ (莫耳‧克耳文)
4.19	曝    露 (c及γ射線)	庫侖每公斤	C/kg (庫侖/公斤)
4.20	吸收劑量率	戈雷每秒	Gy/s (戈雷/秒)
編號	量之名稱	單位名稱	代  號 【中文代號】
4.21	輻射強度	瓦特每立弳	W/sr (瓦特/立弳)
4.22	輻射亮度	瓦特每平方公尺立弳	W/(m2‧sr) 瓦特/(平方公尺‧立弳)
4.23	曝 露 率	庫侖每公斤秒	C∕(kg‧s) 庫侖/(公斤‧秒)
4.24	等效劑量率	西弗每秒	Sv/s (西弗/秒)

參考資料來源: 1.經 濟 部 標 準 檢 驗 局