Njësitë metrologjike

NJËSITË METROLOGJIKE

Ideja për sistemin metrik – një sistem njësish i bazuar tek metri dhe kilogrami – lindi gjatë Revolucionit Francez kur u ndërtuan dy standarde reference artifakti prej platini për metrin dhe kilogramin, të cilat u depozituan ne Arkivën Kombëtare Franceze në Paris në vitin 1799 – e që më vonë do të njiheshin si Metri i Arkivës dhe Kilogrami i Arkivës. Akademia Franceze e Shkencave u autorizua nga Asambleja Kombëtare të ndërtonte një sistem të ri njësish për t’u përdorur në të gjithë botën, dhe në vitin 1946 vendet e Konventës së Metrit pranuan sistemin MKSA (metri, kilogrami, sekonda, amperi). Në vitin 1954, MKSA-ja u zgjerua më tej duke përfshirë kelvinin dhe kandelën. Sistemi mori më vonë emrin Sistemi Ndërkombëtar i Njësive, SI (Le Système International d’Unités).

Sistemi SI u krijua në vitin 1960 nga Konferenca e 11-të e Përgjithshme e Peshave dhe Masave CGPM: “Sistemi Ndërkombëtar i Njësive, SI, ështe sistemi koherent i njësive i miratuar dhe i rekomanduar nga CGPM”.

Në konferencën e 14-të të CGPM-së të mbajtur në 1971 SI u zgjerua përsëri me molin si njësia bazë për sasinë e substancës. Sistemi SI përbëhet tani nga shtatë njësi bazë, të cilat sëbashku me njësitë rrjedhëse përbëjnë një sistem koherent të njësive. Përveç kësaj, janë pranuar disa njësi të tjera jashtë sistemit SI për përdorim me njësitë SI.

Tabela 1:  Njësitë bazë SI
Njësitë-metrologjike-1

Tabela 2: Shembuj të Njësive rrjedhëse SI të shprehura në njësi bazë SI
Njësitë-metrologjike-2

NJËSITË BAZË SI

Një njësi bazë është një njësi e matjes së një madhësie bazë në një sistem të dhënë madhësish. Përcaktimi dhe realizimi i çdo njësie bazë SI është modifikuar si kërkim metrologjik që zbulon mundësinë e arritjes së një përcaktimi dhe realizimi më të saktë të njësisë.

Shembull: Përcaktimi i metrit në vitin 1889 bazohej në prototipin ndërkombëtar të platin-iridiumit të vendosur në Paris. Në 1960 metri u ripërcaktua si 1 650 763.73 gjatësi vale e një vije spektrale të veçantë të Kripton-86. Nga viti 1983 ky përcaktim rezultoi i pamjaftueshëm dhe u  vendos që të ripërcaktohej metri si gjatësia e rrugës së përshkuar nga drita në vakuum gjatë një intervali kohe prej 1/299 792 458 e sekondës, dhe e paraqitur si gjatësi vale e rrezatimit të lazerit helium – neon jodin i stabilizuar. Këto ripërcaktime kanë reduktuar pasigurinë relative nga 10-7m në 10-11 m.

Përcaktimet e njësive bazë SI

Metri është gjatësia e rrugës së përshkuar nga drita në vakuum gjatë një intervali kohe prej  1/299 792 458 të sekondës.

Kilogrami është i barabartë me masën e prototipit ndërkombëtar të kilogramit.

Sekonda është kohëzgjatja e 9 192 631 770 periodave të rrezatimit, që i përgjigjet kalimit ndërmjet dy niveleve superfin të gjendjes themelore të atomit të Ceziumit 133.

Amperi është rryma konstante e cila, në qoftë se mbahet në dy konduktorë të drejtë paralel me gjatësi të pafundme, pa ndërprerje rrethore, dhe të vendosur 1 metër përgjate vakuumit, mund të prodhojë midis dy konduktorëve një forcë e barabartë me 2 x 10-7 Njuton për çdo metër gjatësi.

Kelvin është i barabartë me 1/273.16 pjesë të temperaturës termodinamike të pikës trefishe të ujit.

Mol është sasia e lëndës së një sistemi që përmban aq njësi elementare sa atome ka në 0.012 kg të karbonit12. Kur përdoret moli, madhësitë elementare duhet të specifikohen dhe mund të jenë atome, molekula, jone, elektrone, grimca të tjera ose grupe të specifikuara të grimcave të tilla.

Kandela është intensiteti i dritës në një drejtim të dhënë, i një burimi që emeton rrezatim monokromatik (njëngjyrësh) me frekuencë 540 x 1012 herz dhe me intensitet rrezatues prej 1/683 vat për steradian në këtë drejtim.

Tabela 3: Njësitë rrjedhëse SI me emrat dhe simbolet e veçanta
Njësitë-metrologjike-3

NJËSITË E RRJEDHURA SI

Një njësi e rrjedhur është një njësi matjeje e një madhësie të rrjedhur në një sistem të dhënë të këtyre madhësive.

Njësitë e rrjedhura SI kanë rrjedhur nga njësitë bazë SI në përputhje me lidhjen fizike ndërmjet madhësive.

Shembull: Prej lidhjes fizike ndërmjet madhësisë së gjatësisë të matur në njësinë m, dhe madhësisë së kohës të matur në njësinë s, rrjedh madhësia e shpejtësisë së matur në njësinë m/s.

Njësitë e rrjedhura shprehen në njësitë bazë duke përdorur shumëzimin dhe pjestimin e simboleve matematikore.

CGPM-ja ka miratuar emra dhe simbole të veçanta për disa njësi rrjedhëse, siç tregohet në Tabelën 3.

Disa njësi bazë janë përdorur në madhësi të ndryshme, siç tregohet në Tabelën 4. Një njësi e rrjedhur shpesh mund të shprehet me kombinacione të ndryshme të 1) njësive bazë dhe 2) njësive të rrjedhura me emra të veçantë. Në praktikë vihet re një preferencë për emra të veçantë të njësive dhe kombinacionetndërmjet tyre me qëllim që të dallohen ndërmjet madhësive të të njëjtave përmasa. Prandaj, një instrument matës duhet të tregojë njësinë po aq mirë sa madhësia është matur nga instrumenti.

Tabela 4:   Shembuj të njësive rrjedhëse SI emrat dhe simbolet e të cilave përfshijnë njësitë rrjedhëse SI me emra dhe simbole të veçantë
Njësitë-metrologjike-4

NJËSITË JASHTË SI-së

Tabela 5 jep njësitë jashtë SI të cilat janë pranuar për t’u përdorur sëbashku me njësitë SI, sepse ato mund të jenë përdorur gjerësisht ose ato mund të jenë përdorur në fusha të subjektit specifik.

Tabela 6 jep shembuj të njësive jashtë sistemit SI që janë pranuar për përdorim në fushave me të dhëna specifike.

Tabela 7 paraqet njësitë jashtë sistemit SI që janë pranuar për fusha të subjektit specifik, dhe vlerat e të cilave janë përcaktuar eksperimentalisht.

Pasiguria e kombinuar (faktori i mbulimit k=1) në dy shifrat e fundit të numrit jepet në kllapa.

Tabela 5: Njësitë e pranuara jashtë sistemit SI
Njësitë-metrologjike-5

Tabela 6: Njësitë  jashtë sistemit SI që janë pranuar për përdorim në fushat e subjektit specifik
Njësitë-metrologjike-6

Tabela 7: Njësitë  jashtë SI që janë pranuar për fusha të subjektit specifik dhe  vlerat e të cilave janë përcaktuar eksperimentalisht
Njësitë-metrologjike-7

* Marrë nga “Metrologjia shkurt”, botimi i 3të