國際單位制中的長度單位“米”起源於法國。1790年5月，壹個由法國科學家組成的特別委員會建議以穿過巴黎的地球子午線總長度的四十分之壹作為長度單位——米，1791年獲得法國議會批準。為了做壹個基準來代表大米的價值，在法國天文學家傑良布勒和米申的帶領下，從法國敦刻爾克到西班牙巴塞羅那，從1792到1799進行了測量。1799年，根據測量結果，制作了壹根短截面為3.5mm× 25mm的白金米棒，棒的兩端距離定為1m，由法國檔案館保管，故又稱“檔案米”。這是最早對大米的定義。由於檔案米變形嚴重，1872放棄了檔案米的定義，使用了原鉑合金(90%鉑，10%銥)制成的米作為長度單位。最初的電飯煲是根據“檔案米”的長度制作的。當時，* * *做了31枚，截面近似X形，檔案米的長度用兩個6 ~ 8微米寬的劃線刻在尺子的凹槽(中性面)上。1889年第壹屆國際計量大會上，國際計量局鑒定的6號米原型(31米原型中最接近0℃時檔案米長度的壹個)被選為國際米原型，作為世界上最權威的長度基準保存在巴黎國際計量局的地下室，其余的尺子作為輔助尺子分發給與會各國。規定當環境空氣溫度為0℃時，電飯鍋兩端中間劃線的距離為1m . 1927第七屆國際計量大會對米的定義做了嚴格的規定。除溫度要求外，還提出了原米容器應保持在標準大氣壓1，並詳細規定了其放置方法。
1983 10在巴黎舉行的第17屆國際計量大會上通過了米的新定義:“米是光在真空中以1/299792458秒的時間間隔傳播的長度”。這樣，基於譜線波長的米的定義就被新的米的定義所取代。其實米的定義是用鉑原子鐘測量的光在O.000000003335640952秒內走過的距離(之所以取這個特殊的數字，是因為它對應了歷史上對米的定義——根據巴黎保存的特定鉑桿上兩個刻度之間的距離)。同樣，我們可以用壹個更方便更新的長度單位，叫做光秒，簡單定義為光在壹秒鐘內傳播的距離。現在在相對論中，我們根據時間和光速來定義距離，這樣每個觀察者都可以自動測量到相同的光速(定義為每0.0000000335640952秒1米)。
第二，第二
1820年，法國科學院正式提出壹個平均太陽日的1/86400是壹個平均太陽秒，稱為時間長度的世界秒。然而，擺鐘的發展是為了保持和平(相對於日晷顯示的表面時間)，使秒成為壹個可測量的時間單位。第二擺的擺長是倫敦皇家學會在1660年提出的長度單位。在地球表面，長約壹米的鐘擺，擺動壹周或半周(無重復擺動)的時間約為壹秒。
1956年，秒被定義為地球在特定紀元的公轉周期，因為天文學家知道地球在旋轉軸上的自轉不夠穩定，不能作為時間的標準。紐科姆的太陽手表描述了太陽在1900年的運動，基於1750到1892年的觀測。1956中的定義。其次如下:
從公歷1900 1.02算出的31.556，925.9747回歸年的三分之壹為壹秒。
在1960中，這個定義被第11屆國際度量衡會議采用。這個定義中的回歸年長度雖然無法測量，但可以通過線性關系的平回歸年公式推導出來，所以有壹個具體的瞬時回歸年長度可供參考。因為秒是20世紀大部分時間裏太陽和月亮的星歷表中使用的獨立時間變量(1900年至1983年使用紐康的太陽表，1920年至1983年使用布朗的月球表)，所以這壹秒被稱為歷書秒。
隨著原子鐘的發展，秒的定義決定采用原子時作為新的定義基準，而不是地球繞太陽公轉定義的歷書秒。
經過多年的努力，英國國家實驗室的路易斯？美國海軍天文臺的埃森和威廉？馬科維茨測量了銫原子超精細躍遷周期與秒的關系。他們使用過去常見的測量方法，接收無線電臺和WWV的信號，使用原子鐘測量時間，確定了月球相對於地球的軌道運動，還推斷出太陽表面可能相對於地球運動。因此，在1967年的13國際度量衡會議上，決定將原子時定義的秒作為國際標準時間單位:
銫133原子基態的兩個超細能級躍遷對應於9192，631770個輻射周期的持續時間。
3.伏特
安培是國際單位制中的基本電氣單位，伏特的SI定義來源於安培和機械單位瓦特。根據國際單位制的電學基本單位安培，伏特的定義是“在恒定電流為1A的導體上，兩點間導體上的功率耗散為1W(1W=1 J/S)時，兩點間的電位差”。電壓的確定理論上是這樣，但實際的電壓參考是利用約瑟夫森效應從時頻參考中推導出來的。約瑟夫森結是由兩個超導體之間極薄的絕緣層形成的。根據量子力學定律，超導電流可以穿透絕緣層，在結中流動。如果在絕緣層兩側加壹個DC電壓V，結內就會流過頻率為f的高頻交變超導電流，電壓，其中h為普朗克常數，e為元電荷。這樣，電壓V就可以由基本物理常數H和E的比值和頻率F的值來確定，這就是約瑟夫森效應。F測定的不確定度可達10-13量級。因此，約瑟夫森效應得到的結電壓在原理上可以達到接近頻率標準的穩定性和再現性。單個約瑟夫森結的結電壓只有毫伏量級。1984年，聯邦德國和美國用約1500個約瑟夫森結串聯，得到約1V的結電壓，可直接與標準電池端電壓比較，監測DC電動勢基準的穩定性。我國10V約瑟夫森結陣列電壓基準的建立，可以保證我國電學單位值與國際單位值壹致，所提供數據的不確定度技術指標達到國際領先水平。10V量子電壓基準在電子計量領域有著非常重要的應用。它復現的高精度DC電壓在0.1-11V範圍內，可獲得70000個以上的電壓標準值。所有這些復制量子電壓的準確度、穩定性和可重復性都遠遠高於物理標準。當電壓為10時，不確定度可達10-9，遠高於物理標準(不確定度水平約為10-7)。)，可廣泛用於校準10V固態電壓標準、高精度數字電壓表、高精度數字電壓源、高精度模數轉換器及相關精密標準儀器設備，為我國進出口貿易提供關鍵技術數據和計量溯源保障。與世界先進國家的同類裝置相比，該系統在微波鎖相、微波傳輸低溫探頭系統以及測量方法和技術方面具有獨特的特點。整個裝置的測量不確定度為5.4×10-9(不難看出為什麽高於八位半的數字儀表很難看到)。
四。on his majesty's service 英國政府信件不用郵資印
歐姆——以國際歐姆為電阻單位，是以歐姆等於電阻109CGSM，壹根質量為14.4521g，長度為106.3cm，截面恒定的水銀柱在恒定電流的熔化溫度下所受到的電阻。
電阻1980的量子霍爾效應和自然參考與德國科學家K.von Klitsching等人壹起發現了量子霍爾效應，即在4.2開爾文以下的低溫和10 Teh以上的強磁場中，半導體表面二維電子氣的朗道能級呈現離散效應。當電子填充到壹定能級時，半導體的霍爾電阻曲線上出現壹個平臺。平臺處的霍爾電阻Rh滿足等式Rh=h/ne2，n是整數或有理數。霍爾電阻的值可以由基本物理常數H和E的比值來確定，它不包括頻率因素。因此，量子化霍爾效應建立的電阻自然基準的再現性和穩定性原則上不受限制。
量化霍爾電阻是國際公認的表示歐姆的方法，是已知最穩定的電阻標準。許多發展中國家和工業公司需要高精度和基本的電阻參考標準，以適應其高科技的工作環境。成熟的QuantΩ系統為全世界的國家實驗室和工業實驗室提供了這種需求。
米的QuantΩ(量子化霍爾電阻標準)是全自動的頂級標準系統，其標準可以重復使用，是壹種非常經濟實用的方法。這個系統是壹個全面的翻鍵系統，幾乎不需要人工操作。杜瓦瓶和儀器架被放置在壹個寬敞的圓柱形空間內，並安裝在壹個腳輪上，便於移動。壹個用於抽氦的變溫冷庫和壹部分8T磁鐵可以很容易地安裝和拆卸，杜瓦瓶可以根據需要填充。此外，如果有氦氣供應設施，系統可以連續運行。低溫恒溫器可確保系統在壹次填充後可工作4至5天。平時的測量兩天就能完成。
QuantΩ系統提供了壹種經濟的方法來精確建立和測量歐姆值在0.1和13K之間的電阻。霍爾系統公司在電阻測量和低溫領域積累了多年的研究經驗，開發了這壹系統。
QuantΩ系統是世界上第壹個量子化霍爾電阻標準，由三部分組成。
標準電阻樣品:
QuantΩ電阻標準提供25812.807歐姆的馮·克裏森常數的絕對值。在加拿大國家研究委員會，這些參數或樣品被保存在壹個可移動的杜瓦瓶中，其中充滿了60升氦氣，並由壹些磁鐵提供8特斯拉的磁場。系統設計為3到4天的運行周期，也可以連續工作。
標準低溫:
QuantΩ系統的組成部分是:壹個容量為60升的杜瓦瓶，它配有壹個用於泵送氦氣的冷藏室、壹個8特斯拉超導磁體、壹個溫度傳感器、壹個加熱器、壹個配有超導磁體供應源的儀器架、壹個溫度控制器、壹個氦液位傳感器和壹個無油機械真空泵。
杜瓦瓶安裝在堅固的腳輪上，便於從壹個房間運輸到另壹個房間。該系統也可以作為壹個設備到其他設備的參數傳輸標準。
該系統還可以使用9特斯拉磁體用於其他樣品。為了便於測量，可以很容易地拆除支撐框架。
測量系統:
壹個改進的DC電流比較器電橋(型號6010Q)在室溫下工作，可以比較兩個電阻，精度為2×10-8。6010Q電橋用於比較QHR裝置和1000歐姆的標準電阻。電橋可以測量依賴於Rxx和Rxy的域，精確測量Rxx，測量QHR器件的瞬態電阻:總之，已經進行了所有必要的測量，以確保QHR電阻的測量精度。電橋和低熱矩陣掃描儀可以根據1000歐姆的電阻建立電阻值，可達到的值為1、10、100、1K、10K，精度非常高。quantω電橋可以獨立工作，也可以使用MI的quantω軟件進行自動測量。
quantω系統采用模塊化設計，分為quantω樣品、quantω低溫裝置和quantω電橋三部分，可單獨購買。如果需要，quantω系統還可以選擇使用額外的QHR樣品、quantω軟件、用於連續運行的不銹鋼液氦傳輸線、充油電阻罐(型號9303JW)和容量為100升的杜瓦瓶。
在國際單位制中，歐姆來自伏特和安培。在實踐中，加拿大國家實驗室從1990開始使用量子化霍爾電阻系統來表示阻抗。這些電阻都是半導體器件。在幾特斯拉的磁場中，它們被冷卻到65438±0.5 kHz或更低的溫度。電阻的增益值基本不變，被視為基本常數的倍數。在國際協議中，第壹個增益值相當於25812.807歐姆。
中國計量科學研究院等單位完成的項目“量子化霍爾電阻基準”獲得2007年度國家科技成果進步獎壹等獎。“量子化霍爾電阻基準”的重要成果，在國際上首次從理論上證明了量子化霍爾電阻值與器件形狀無關，為證實量子化霍爾效應的普適性做出了貢獻。自主研發的量子化霍爾元件突破了國外的技術封鎖，為項目提供了核心器件。自主研發的高匝數比超導電流比較儀大大超過了國際同類裝置的水平。這三大創新都有我們自己的知識產權。研究成果數據可靠，不確定度國際同類基準(10-10)第壹。這壹成果是以張中華院士為首的科研團隊經過十多年努力取得的。量化霍爾電阻基準的精度比傳統標準電阻高1000倍以上，達到國際領先水平。
電磁測量儀器的準確度應通過電磁測量標準進行驗證。電磁測量標準有很多種，最基本的是電壓標準和電阻標準，其他電磁測量標準的數值都可以從這兩個基本標準推導出來。量子計量標準代表了國際計量標準的最高水平。按照國際計量組織的規定，沒有建立量子計量標準的國家，要向其他有量子計量標準的國家追溯相應的數值。目前，只有少數發達國家建立了這壹量子基準，這壹量子基準的建立對於維護我國的科技主權、科研的獨立性以及國家經濟安全和國防建設具有重要意義。
動詞 （verb的縮寫）公斤
1795年4月7日，克在法國被定義為“冰融化溫度下，邊長為1%米的立方水的絕對重量”。因為商業中涉及的質量遠大於壹克，而且基於水的質量不方便、不穩定，所以需要制造壹種用於商業法規的質量水定義的物化儀器。於是，人們制定了壹個臨時的質量標準:壹塊金屬制品，質量是克-千克的1000倍。
同時，準確判斷壹立方分米(壹升)水質的工作也已經開始。雖然千克定義中規定的0℃水溫是壹個非常穩定的溫度點，但科學家經過多年研究，決定將定義改為1799中水最穩定的密度點，即水達到最大密度時的溫度。當時的測量結果是4°c，他們得出的結論是，在最大密度下，壹立方分米的水等於四年前臨時千克的標準目標質量的99.9265%。同年，也就是1799年，人們制作了壹塊純白黃金，目標是原裝置的質量在4℃下將等於(盡可能接近當時的科學)壹立方分米水，原件於6月提交國家檔案局，1799年2月正式定為“千克des檔案”，壹千克的定義等於其質量。這個標準壹直保持了90年。
國際原型千克
從1889開始，國際單位制將千克的大小定義為等於國際原千克裝置的質量(專業計量中常簡稱為“IPK”)。IPK是由壹種叫做“Pt”的鉑合金制成的？10Ir”，即90%鉑和10%銥(按質量比)；然後用機器把這種合金做成39.17mm的垂直圓柱體(高度=直徑)，可以把表面積降到最低。新加入的10%銥與檔案千克純鉑相比，提高了硬度，但同時保留了鉑的諸多優點:高抗氧化性、極高的密度、良好的導電性和導熱性以及低磁化率。IPK和它的六個姐妹復制品被保存在巴黎郊區國際計量局(BIPM)總部底層的儲藏室裏，放在壹個有環境監控的保險箱裏。(見下面的外部圖片)需要三把分開保管的鑰匙才能打開保險箱。IPK的官方版本可以被其他國家用作他們的國家標準。這些復制品大約每50年與IPK進行壹次比較。
IPK是1879制造的三缸之壹。1883年發現IPK的質量與84年前檔案局的質量相同，並在1899年第壹屆國際度量衡會議上正式定為千克。維也納標準海水(具有嚴格同位素控制的純水)密度的現代測量表明，在最大密度(3.984℃)下，壹立方分米的水僅比壹千克差25.05ppm。這種微小的差異，與IPK和檔案具有相同的千克質量的事實相壹致，表明209多年前科學家測量水密度和制作檔案千克的技術相當高超。
國際公斤原型的穩定性
圖中顯示了各原配樂器隨時間的質量變化，其中k 21-K40–K40為各國國家原配樂器，K8(41)[註4]和K32為IPK的姊妹仿品。所有的質量變化都是相對於IPK的。相對於IPK，原始值偏移量1889全部歸零。以上措施都是相對的；沒有歷史資料可以確定以上哪種器物相對於自然最穩定。可能，在100年期間，所有原始裝置的質量都增加了，而K21、K35、K40和IPK只是被其他裝置增加得少壹些。
根據定義，IPK質量的測量誤差是整數零；IPK是公斤。然而，由於時間的IPK的質量變量可以通過比較世界各地的官方復制品的質量來確定，這被稱為“定期批準”。例如，美國有四個90%鉑/10%銥千克標準具，其中K4和K20是1884制造的原始批次中的四十個副本中的兩個。K20被指定為美國質量的國家主要標準。與其他國家的設備壹樣，這兩臺原裝設備應定期送回BIPM進行質量認證。
需要指出的是，沒有壹個復制品的質量完全等同於IPK；；它們的質量被校準，偏差值將被保存。比如美國國家首席標準K20，1889的初始官方質量為1kg-39μg；也就是說，K20比IPK輕39微克。最後壹次認可1999指出其質量與原值1889完全相等。與這種微小的差異截然不同的是，美國審計標準K4的質量相對於IPK壹直在下降——這壹切都是有原因的。審計標準比首席標準更常用，因此很容易被刮傷，並受到各種磨損。K4初來時的正式質量是1 kg-75 μg，1989年正式標定後是1 kg-106 μg，十年後是1 kg-116 μg。在110年間，K4比IPK輕41微克。
除了檢驗標準可能遭受的壹般磨損，即使是精心收藏的國家原裝儀器，相對於IPK也會因為不同的原因發生質量變化，其中原因有已知的，也有未知的。因為IPK和它的復制品儲存在空氣中(雖然有兩個或更多的鐘杯)，它們仍然會通過表面吸收大氣中的塵埃來增加質量。因此，他們將被稱為“BIPM清洗法”的程序清洗，這是由BIPM從1939到1946開發的，其中程序是用等量的乙醚和乙醇輕輕擦拭鞣制過的皮革，用蒸餾水蒸汽清洗兩次，並在批準前讓原設備靜置7到10天。
2008年4月，來自德國不倫瑞克國家計量研究所的研究人員表示，他們將使用直徑為10厘米(4英寸)的純矽來定義壹種比當前千克質量定義更標準的測量方法。目前，壹個質量最接近千克的鉑銥圓柱體，作為國際統壹的重量單位，壹直保存在法國巴黎郊外壹個戒備森嚴的金庫裏。但由於消耗和磨損，它的質量在慢慢減少，基本單位的精度受到影響，誤差越來越大。
新的純矽機身確實很特別，建造成本為200萬歐元(約合320萬美元)。純矽結合了俄羅斯、澳大利亞和德國科學精英的力量。制造需要五年時間，重量無限接近壹公斤。這是壹個純度極高的完美球體。99.99%的物質是壹種矽同位素，稱為矽28。德國不倫瑞克的科學家們將從現在開始對純矽進行數千次實驗，以計算構成純矽的矽原子數量。