SI-süsteemi põhiühikud on rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi mõõtühikud , millel põhinevad kõik teised füüsikaliste suuruste ühikud selles süsteemis.
Põhiühikud ja nende vastastikune seotus; nooled on suunatud sõltuva ühiku poole nendelt ühikutelt, millele defineerimisel tuginetakse Vastavalt Kaalude ja Mõõtude Peakonverentsi (CGPM) 1960. ja 1971. a otsustele on füüsikalised põhisuurused mõõdetavad järgmiste põhiühikutega:
Põhiühikuid defineeritakse ehk määratletakse sobivalt valitud füüsikakonstantide fikseeritud arvväärtuste alusel. Fikseeritud väärtused (seega ilma mõõtemääramatuseta ) on kehtestatud selleks, et põhiühikute arvväärusi saaks täpselt väljendada. Fikseeritud on iga konstandi niisugune arvväärtus, mis kehtestamise ajal vastas kõige paremini mõõtmistulemustele. Konstantide fikseeritud arvvääruste ja nende mõõtühikute omavahelise seose kaudu saab põhiühikuid kirjeldada ja matemaatiliselt avaldada.[1]
Põhiühikute seosed omavahel ja seitsme füüsikakonstantidega, mille numbriliste väärtuste abil põhiühikud defineeritakse Tseesium-133 aatomi häirimata põhioleku ülipeenstruktuuri kahe energiataseme vahelise ülemineku sagedus
Δ
ν
Cs
=
9
192
631
770
1
s
{\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}=9\,192\,631\,770\;\,{\frac {1}{\text{s}}}}
Valguse kiirus vaakumis
c
=
299
792
458
m
s
{\displaystyle c=299\,792\,458\,\;{\frac {\text{m}}{\text{s}}}}
Plancki konstant
h
=
6,626
070
15
⋅
10
−
34
J
s
{\displaystyle h=6{,}626\,070\,15\cdot 10^{-34}\;\mathrm {J\,s} }
Elementaarlaeng
e
=
1,602
176
634
⋅
10
−
19
A
s
{\displaystyle e=1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19}\;\mathrm {A\,s} }
Boltzmanni konstant
k
B
=
1,380
649
⋅
10
−
23
k
g
m
2
s
2
K
{\displaystyle k_{\mathrm {B} }=1{,}380\,649\cdot 10^{-23}\,\;{\frac {\mathrm {kg\,m} ^{2}}{{\text{s}}^{2}\;{\text{K}}}}}
Avogadro arv
N
A
=
6,022
140
76
⋅
10
23
1
m
o
l
{\displaystyle N_{\mathrm {A} }=6{,}022\,140\,76\cdot 10^{23}\,\;{\frac {1}{\mathrm {mol} }}}
540 THz sagedusega monokromaatilise kiirguse valgusviljakus
K
c
d
(
540
⋅
10
12
Hz
)
=
683
lm
W
{\displaystyle K_{\mathrm {cd} }(540\cdot 10^{12}\,{\text{Hz}})=683\;\,{\frac {\text{lm}}{\text{W}}}}
Sekund
Sekundi määratlus põhineb tseesium-133 aatomi põhioleku peenstruktuuri kahe energiataseme vahelise ülemineku sageduse
Δ
ν
Cs
{\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}}
1
s
=
9
192
631
770
1
Δ
ν
Cs
{\displaystyle 1\,\mathrm {s} =9\,192\,631\,770\,{\frac {1}{\Delta \nu _{\text{Cs}}}}}
Meeter
Meetri määratlus põhineb vaakumis levival valguse kiiruse
c
{\displaystyle c}
1
m
=
c
299
792
458
s
=
9192631770
299792458
c
Δ
ν
Cs
{\displaystyle 1\,{\text{m}}={\frac {c}{299\,792\,458}}\;{\text{s}}={\frac {9192631770}{299792458}}\,{\frac {c}{\Delta \nu _{\text{Cs}}}}}
Kilogramm
Kilogrammi määratlus põhineb Plancki konstandi
h
{\displaystyle h}
1
kg
=
h
6,626
070
15
⋅
10
−
34
s
m
2
=
299
792
458
2
9
192
631
770
⋅
6,626
070
15
⋅
10
34
h
⋅
Δ
ν
Cs
c
2
{\displaystyle 1\,{\text{kg}}={\frac {h}{6{,}626\,070\,15\cdot 10^{-34}}}\,{\frac {\text{s}}{{\text{m}}^{2}}}={\frac {299\,792\,458^{2}}{9\,192\,631\,770\cdot 6{,}626\,070\,15}}\cdot 10^{34}\,{\frac {h\cdot \Delta \nu _{\text{Cs}}}{c^{2}}}}
Amper
Ampri määratlus põhineb elementaarlaengu
e
{\displaystyle e}
1
A
=
e
1,602
176
634
⋅
10
−
19
1
s
=
10
8
9,192
631
770
⋅
1,602
176
634
Δ
ν
Cs
⋅
e
{\displaystyle 1\,{\text{A}}={\frac {e}{1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19}}}\,{\frac {1}{\text{s}}}={\frac {10^{8}}{9{,}192\,631\,770\cdot 1{,}602\,176\,634}}\,\Delta \nu _{\text{Cs}}\cdot e}
Kelvin
Kelvini määratlus põhineb Boltzmanni konstandi
k
B
{\displaystyle k_{\mathrm {B} }}
1
K
=
1,380
649
⋅
10
−
23
k
B
kg
⋅
m
2
s
2
=
1,380
649
9,192
631
770
⋅
6,626
07015
⋅
10
−
11
Δ
ν
Cs
⋅
h
k
B
{\displaystyle 1\,{\text{K}}={\frac {1{,}380\,649\cdot 10^{-23}}{k_{\mathrm {B} }}}\,{\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{2}}}={\frac {1{,}380\,649}{9{,}192\,631\,770\cdot 6{,}62607015}}\cdot 10^{-11}\,{\frac {\Delta \nu _{\text{Cs}}\cdot h}{k_{\mathrm {B} }}}}
Mool
Mooli määratlus põhineb Avogadro arvul
N
A
{\displaystyle N_{\mathrm {A} }}
1
mol
=
6,022
140
76
⋅
10
23
1
N
A
{\displaystyle 1\,{\text{mol}}=6{,}022\,140\,76\cdot 10^{23}\,{\frac {1}{N_{\mathrm {A} }}}}
Kandela
Kandela määratlus põhineb 540 THz sagedusega monokromaatilise kiirguse valgusviljakuse
K
c
d
{\displaystyle K_{\mathrm {cd} }}
luumenit vati kohta.
1
cd
=
1
lm
sr
=
K
c
d
683
W
sr
=
K
c
d
683
kg
⋅
m
2
s
3
⋅
sr
{\displaystyle 1\,{\text{cd}}=1\,{\frac {\text{lm}}{\text{sr}}}={\frac {K_{\mathrm {cd} }}{683}}\,{\frac {\text{W}}{\text{sr}}}={\frac {K_{\mathrm {cd} }}{683}}\,{\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{3}\cdot {\text{sr}}}}\,}
