Тридцать лет назад мною была написана небольшая книжка "Единицы измерения физических величин". В 1948 г. она вышла вновь в полностью переработанном виде и затем с небольшими исправлениями и уточнениями переиздавалась в 1949 и 1951 гг.
Потребность в такого рода учебном пособии (а книга была написана именно как учебное пособие для студентов) была в то время весьма велика.
Предлагаемая книга коренным образом отличается от "Единиц измерения физических величин" и преследует другие цели.
Основная задача книги отражена в ее заглавии, о котором следует сказать особо. Внесение в заглавие книги слова "размерности" подчеркивает то обстоятельство, что наряду с вопросом о системах единиц большое внимание уделено системам размерностей.
Для того чтобы формулы размерности не оставались абстрактными, в книге даются краткие сведения о применении этих формул, в частности в методе анализа размерностей и методе подобия.
Особенно большое внимание в книге уделено общим принципам построения систем единиц и методам перевода единиц из одной системы в другую.
1969 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ
Настоящее издание книги заметным образом отличается от предыдущего. Хотя сохранилась структура первых двух изданий, а также основная цель книги — служить учебно-справочным пособием для студентов вузов, тем не менее новое, третье издание потребовало довольно большой работы. Особенно это относится к содержащемуся в книге справочному материалу. Это связано с появлением новых документов, относящихся к единицам физических величин. Первый из них - решение Международного союза чистой и прикладной физики — Symbols, Units and Nomenclature in Physics: Document U.I.P. 20(1978), I.U.P.A.P., S.U.N., Commission, содержащее обширные рекомендации по обозначениям, единицам измерения и терминологии в физике*). В 1978 г. был утвержден стандарт СЭВ (СТ СЭВ 1052-78) "Единицы физических величин" Этот стандарт лег в основу Государственного стандарта СССР - ГОСТ 8.417-81, в котором учтены также рекомендации XVI Генеральной конференции по мерам и весам (1979 г.).
Согласно этим стандартам основной системой единиц, которая должна применяться при проведении практических измерений, в технической документации, договорно-правовых отношениях, учебном процессе, устанавливается Международная система единиц (СИ). В научных исследованиях теоретического характера допускается применение других систем, в частности СГС и систем, построенных на фундаментальных физических постоянных (так называемых естественных систем); разрешено также применение и некоторых внесистемных единиц. В 1983 г. состоялась XVII Генеральная конференция по мерам и весам, важнейшим решением которой явилось новое определение метра, связывающее его со скоростью света и стандартным определением секунды. Указанные документы потребовали тщательного пересмотра соответствующих разделов книги, с тем чтобы привести их в соответствие с новыми определениями, обозначениями и т.п.
Учитывая названные выше документы, в книге в качестве основной принята Международная система единиц (СИ). Однако при изложении единиц электрических и магнитных величин представилось целесообразным, как и в предыдущих изданиях, начинать с СГС. Такой подход позволяет избежать трудностей методического характера и легче воспринимается студентами. Практически полностью исключена система МКГСС (техническая). Она упоминается лишь там, где излагаются возможные способы построения систем единиц и сравниваются характеристики существующих систем. Сокращение числа внесистемных единиц произведено с известной осторожностью, учитывая "живучесть" некоторых из них. Практически целиком пришлось переписать § 9.5, посвященный единицам ионизирующих излучений, в свя--зи с появлением ГОСТ 15484-81 "Ионизирующие излучения и их измерения".
Как и во втором издании, большое внимание уделено размерностям, в частности вопросу о физической сущности размерностей. Приводятся две точки зрения — М. Планка и А. Зоммерфельда - и более основательно аргумен-
тируется точка зрения М. Планка. Замечу, что ее разделяет подавляющее большинство физиков.
Подверглись полному пересмотру содержащиеся в книге таблицы. Добавлены новая таблица наименований, обозначений и размерностей единиц физических величин в СИ, таблицы единиц электромагнитного и ионизирующего излучений.
В процессе подготовки настоящего издания было получено много советов и замечаний от работников вузов, исследовательских и промышленных предприятий и издательств. Всем им выражаю большую благодарность. Особенно я благодарен рецензенту - начальнику отдела международных работ по метрологии НПО "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" П.Н. Селиванову.
Оглавление
Предисловие к третьему изданию................. 7
Из предисловия к первому изданию................ 10
Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СИСТЕМАХ ОСНОВНЫХ И ПРОИЗВОДНЫХ ЕДИНИЦ................. 11
§ 1.1. Физические величины и их единицы......... 11
§ 1.2. Прямые и косвенные измерения........... 17
| 1.3. Основные и производные единицы......... 20
§ 1.4. Построение систем единиц.............. 29
§ 1.5. Выбор основных единиц................ 42
§ 1.6. Установление систем единиц............. 52
§ 1.7. Обзор основных характеристик различных систем единиц........................ 57
§ 1.8. Внесистемные единицы................. 62
Глава 2. РАЗМЕРНОСТИ.................... 64
§ 2.1. Определение размерностей.............. 64
§ 2.2. Перевод размерностей при разном выборе
основных величин.................... 74
§ 2.3. Перевод размерностей при разных определяющих уравнениях.................... 76
§ 2.4. Определение связи между единицами разных
систем........................... 80
§ 2.5. Составление переводных таблиц........... 88
§ 2.6. О физическом смысле размерностей........
§ 2.7. Краткие выводы..................... 95
Глава 3. ПОНЯТИЕ ОБ АНАЛИЗЕ РАЗМЕРНОСТЕЙ. . 98
§ 3.1. Определение функциональных связей путем
сравнения размерностей................ 98
§ 3.2. П-теорема и метод подобия.............. 111
Глава 4. ЕДИНИЦЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН....................... 122
§ 4.1. Введение......................... 122
§ 4.2. Геометрические единицы............... 123
§ 4.3. Кинематические единицы............... 137
§ 4.4. Статические и динамические единицы........ 144
§ 4.5. Единицы величин, характеризующих механические и молекулярные свойства вещества ...... 162
Глава 5. ЕДИНИЦЫ ТЕПЛОВЫХ ВЕЛИЧИН........ 180
§ 5.1. Температура....................... 180
§ 5.2. Температурные шкалы................. 190
§ 5.3. Опорные температурные точки............ 192
§ 5.4. Прочие тепловые единицы............... 194
§ 5.5. Единицы величин, характеризующих тепловые
свойства вещества.................... 199
Глава 6. ЕДИНИЦЫ АКУСТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН .... 208 § 6.1. Объективные характеристики механических волновых процессов.................... 208
§ 6.2. Субъективные характеристики звука........ 214
§ 6.3. Некоторые величины, связанные с акустикой помещений........
Глава 7. ЕДИНИЦЫ НЫХ ВЕЛИЧИН. . . . ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТ-
§ 7.1. Введение .........................
222 222
ниц электрических и магнитных величин...... 227
§ 7.3. Электрические и магнитные единицы СГС..... 241
§ 7.4. Электрические и магнитные единицы СИ...... 257
§ 7.5. О так называемом "волновом сопротивлении
вакуума"......................... 275
- § 7.6. Международные единицы............... 277
Глава 8. ЕДИНИЦЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ................................. 282
§ 8.1. Шкала электромагнитных волн............ 282
§ 8.2. Энергетические характеристики излучения .... 283
§ 8.3. Светотехнические единицы.............. 291
§ 8.4. Связь между субъективными и объективными характеристиками света.....,........ 298
л
§ 8.5. Параметры оптических приборов.......... 302
§ 8.6. Единицы величин, характеризующих оптические
свойства вещества................... 304
Глава 9. НЕКОТОРЫЕ ЕДИНИЦЫ АТОМНОЙ ФИЗИКИ . 307
§ 9.1. Введение......................... 307
§ 9.2. Основные свойства атомов и элементарных
частиц........................... 307
§ 9.3. Эффективное сечение взаимодействия....... 314
§ 9.4. Единицы энергии атомной физики.......... 316
§ 9.5. Единицы величин, характеризующих ионизирующее излучение. Единицы дозиметрических величин............................
§ 9.6. Единицы радиоактивности.............. 330
§ 9.7. Коэффициенты ионизации, рекомбинации, подвижности ......................... 332
§ 9.8. Системы единиц, основанные на атомных постоянных ........................... 335
Глава 10. ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ........ 339
§ 10.1. Различные области применения логарифмических единиц........................ 339
§ 10.2. Децилоги......................... 342
§ 10.3. Логарифмические единицы в теории информации............................. 343
§ 10.4. Водородный показатель................ 345
Приложения........................... 346
I. Фундаментальные физические постоянные..... 346
II. Наименования, обозначения и размерности единиц физических величин в СИ ............ 352
III. Приставки и множители для образования десятичных кратных и дольных единиц........ 370
IV. Единицы геометрических и механических величин ............................. 371
V. Единицы тепловых величин.............. 383
VI. Единицы акустических величин........... 386
VII. Единицы электрических и магнитных величин . . 389
VIII. Уравнения электромагнетизма, записанные в разных системах единиц ................ 396
X. Единицы электромагнитного излучения...... 405
X. Единицы ионизирующего излучения........ 407
XI. Некоторые единицы атомных систем........ 408
XII. Некоторые физико-технические характеристики. 413
Список литературы.......................... 418
Предметный указатель........................ 420
Цена книги: 50руб.
