भौतिकी में एसआई इकाइयाँ

एसआई इकाई क्या है?

एसआई इकाई, जिसे अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली भी कहा जाता है, मीट्रिक प्रणाली का आधुनिक रूप है और यह दुनिया भर में प्रयोग की जाने वाली सबसे व्यापक मापन प्रणाली है। यह भौतिक मापनों के लिए एक अंतर्राष्ट्रीय मानक है और इसका उपयोग विज्ञान के सभी क्षेत्रों के साथ-साथ दैनिक जीवन में भी किया जाता है।

एसआई प्रणाली सात मूलभूत इकाइयों पर आधारित है, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट भौतिक मात्रा के संदर्भ में परिभाषित है। ये हैं:

1. लंबाई के लिए मीटर (m)
2. द्रव्यमान के लिए किलोग्राम (kg)
3. समय के लिए सेकंड (s)
4. विद्युत धारा के लिए ऐम्पियर (A)
5. ऊष्मागतिकीय तापमान के लिए केल्विन (K)
6. पदार्थ की मात्रा के लिए मोल (mol)
7. प्रकाशीय तीव्रता के लिए कैंडेला (cd)

इनमें से प्रत्येक इकाई को एक ऐसे तरीके से परिभाषित किया गया है जिसे पुनरुत्पादित किया जा सकता है और जिसे बहुत उच्च सटीकता के साथ मापा जा सकता है। उदाहरण के लिए, मीटर को उस दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है जो प्रकाश निर्वात में 1/299,792,458 सेकंड में तय करता है।

इन सात आधारभूत इकाइयों के अतिरिक्त, एसआई प्रणाली में कई व्युत्पन्न इकाइयाँ भी शामिल हैं, जो बीजगणित के नियमों के अनुसार आधारभूत इकाइयों को मिलाकर बनाई जाती हैं। उदाहरण के लिए, बल की इकाई न्यूटन (N) को किलोग्राम मीटर प्रति सेकंड वर्ग (kg·m/s²) के रूप में परिभाषित किया गया है।

एसआई प्रणाली में उपसर्गों का एक समूह भी शामिल है, जिन्हें किसी भी इकाई के साथ जोड़कर उस इकाई का गुणांक या अंश बनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, उपसर्ग किलो- (k) का अर्थ 1000 होता है, इसलिए एक किलोमीटर 1000 मीटर होता है।

SI प्रणाली को अंतरराष्ट्रीय वजन और माप ब्यूरो (BIPM) द्वारा बनाए रखा और अद्यतन किया जाता है, जो फ्रांस में स्थित है। BIPM अंतरराष्ट्रीय भागीदारों के साथ मिलकर यह सुनिश्चित करता है कि SI इकाइयाँ दुनिया भर में सटीक और संगत बनी रहें।

SI इकाइयों की सूची क्या है?

अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली, जिसे फ्रेंच “Système international d’unités” से संक्षिप्त रूप में SI कहा जाता है, मीट्रिक प्रणाली का आधुनिक रूप है और यह सबसे व्यापक रूप से प्रयोग की जाने वाली मापन प्रणाली है। इसमें सात आधार इकाइयों पर आधारित एक संगत इकाई प्रणाली शामिल है। इनमें से प्रत्येक इकाई एक विशिष्ट भौतिक मात्रा द्वारा परिभाषित होती है जिसे मापा जा सकता है।

यहाँ सात आधार SI इकाइयों की सूची है:

1. मीटर (m): मीटर लंबाई की SI इकाई है। इसे वैक्यूम में प्रकाश द्वारा 1/299,792,458 सेकंड में तय की गई दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है।

2. किलोग्राम (kg): किलोग्राम द्रव्यमान की SI इकाई है। इसे प्लांक नियतांक द्वारा 6.62607015×10^-34 जौल-सेकंड के रूप में परिभाषित किया गया है।

3. सेकंड (s): सेकंड समय की SI इकाई है। इसे सीज़ियम-133 परमाणु की भूमि अवस्था के दो अतिसूक्ष्म स्तरों के बीच संक्रमण से संबंधित विकिरण की 9,192,631,770 अवधियों की अवधि द्वारा परिभाषित किया गया है।

4. एम्पियर (A): एम्पियर विद्युत धारा की SI इकाई है। इसे प्राथमिक आवेश e के 1.602176634×10^-19 के स्थिर संख्यात्मक मान को C इकाई में व्यक्त करते हुए परिभाषित किया गया है, जो A.s के बराबर है।

5. केल्विन (K): केल्विन ऊष्मागतिक तापमान का SI मात्रक है। इसे बोल्ट्ज़मान नियतांक k के 1.380649×10^-23 के स्थिर संख्यात्मक मान को J.K^-1 इकाई में व्यक्त करते हुए परिभाषित किया गया है।

6. मोल (mol): मोल पदार्थ की मात्रा का SI मात्रक है। इसे किसी पदार्थ में कणों की संख्या निर्दिष्ट करके परिभाषित किया गया है, जहाँ एक मोल में ठीक 6.02214076×10^23 प्राथमिक इकाइयाँ होती हैं।

7. कैंडेला (cd): कैंडेला प्रकाशीय तीव्रता का SI मात्रक है। इसे 540×10^12 Hz आवृत्ति के एकवर्णी विकिरण के प्रकाशीय दक्षता के स्थिर संख्यात्मक मान Kcd को lm W^-1 इकाई में 683 मानते हुए परिभाषित किया गया है।

इन सात आधारभूत मात्रकों का उपयोग मिलाकर अतिरिक्त मापन इकाइयाँ व्युत्पन्न की जाती हैं। उदाहरण के लिए, बल की इकाई (न्यूटन, N) द्रव्यमान (kg), लंबाई (m) और समय (s) की आधारभूत इकाइयों से समीकरण N = kg*m/s^2 का उपयोग करके व्युत्पन्न की जाती है। इसी प्रकार, दाब की इकाई (पास्कल, Pa) को Pa = N/m^2 के रूप में व्युत्पन्न किया जाता है।

SI प्रणाली में उपसर्गों का एक समूह भी शामिल है जो दस के घात द्वारा गुणा या भाग को दर्शाते हैं। उदाहरण के लिए, उपसर्ग किलो- (k) 10^3 से गुणा को दर्शाता है, इसलिए एक किलोमीटर (km) 10^3 मीटर होता है। इसके विपरीत, उपसर्ग मिली- (m) 10^3 से भाग को दर्शाता है, इसलिए एक मिलीमीटर (mm) 10^-3 मीटर होता है।

SI आधारभूत इकाइयाँ

अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली, जिसे फ्रेंच “Système international” से संक्षेप में SI कहा जाता है, मीट्रिक प्रणाली का आधुनिक रूप है और यह मापन की सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त प्रणाली है। यह सात आधार इकाइयों पर बनी एक संगत मापन इकाइयों की प्रणाली को सम्मिलित करती है। इन आधार इकाइयों को प्राकृतिक संसार में प्रेक्षित नियतांकों के संदर्भ में परिभाषित किया गया है।

1. मीटर (m): मीटर लंबाई की SI आधार इकाई है। इसे वर्तमान में निर्वात में प्रकाश द्वारा 1/299,792,458 सेकंड के समय अंतराल में तय की गई पथ की लंबाई के रूप में परिभाषित किया गया है।

2. किलोग्राम (kg): किलोग्राम द्रव्यमान की SI आधार इकाई है। इसे मूल रूप से 1794 में इसके हिमांक बिंदु पर एक लीटर पानी के द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया गया था, परंतु 2019 में इसे प्लैंक नियतांक (6.62607015×10^-34 m² kg / s) के संदर्भ में पुनः परिभाषित किया गया।

3. सेकंड (s): सेकंड समय की SI आधार इकाई है। इसे वर्तमान में सीज़ियम-133 परमाणु की भूमि अवस्था के दो अतिसूक्ष्म स्तरों के बीच संक्रमण से संबंधित विकिरण की 9,192,631,770 अवधियों की अवधि के रूप में परिभाषित किया गया है।

4. एम्पियर (A): एम्पियर विद्युत धारा की SI आधार इकाई है। इसे C इकाई में व्यक्त करते समय प्राथमिक आवेश e के 1.602176634×10^-19 के स्थिर संख्यात्मक मान को लेकर परिभाषित किया गया है, जो A.s के बराबर है।

5. केल्विन (K): केल्विन ऊष्मागतिक तापमान की SI आधार इकाई है। इसे J/K इकाई में व्यक्त करते समय बोल्ट्ज़मान नियतांक k के 1.380649×10^-23 के स्थिर संख्यात्मक मान को लेकर परिभाषित किया गया है।

6. मोल (mol): मोल पदार्थ की मात्रा का एसआई मूल इकाई है। एक मोल में ठीक 6.02214076×10^23 प्राथमिक कण होते हैं। यह संख्या अवोगाद्रो नियतांक, NA, का स्थिर संख्यात्मक मान है, जब इसे mol^-1 इकाई में व्यक्त किया जाता है।

7. कैंडेला (cd): कैंडेला प्रकाशमान तीव्रता का एसआई मूल इकाई है। इसे 540×10^12 Hz आवृत्ति के एकवर्णी विकिरण के प्रकाश-कार्यक्षमता के स्थिर संख्यात्मक मान, Kcd, को lm W^-1 इकाई में 683 मानकर परिभाषित किया गया है।

इन सात मूल इकाइयों का संयोजन करके सभी अन्य मापन इकाइयाँ प्राप्त की जाती हैं, जिनमें न्यूटन (बल के लिए) और जूल (ऊर्जा के लिए) जैसी व्युत्पन्न इकाइयाँ शामिल हैं।

एसआई मूल इकाइयों की सूची

अंतर्राष्ट्रीय मात्रक प्रणाली (SI) एक वैश्विक रूप से स्वीकृत और प्रयुक्त मापन प्रणाली है। यह सात मूल इकाइयों पर आधारित है जो 22 विशेष नामों और प्रतीकों वाली व्युत्पन्न इकाइयों को परिभाषित करती हैं। एसआई मूल इकाइयाँ प्रकृति की सात मौलिक मात्राओं को दर्शाती हैं।

1. मीटर (m): मीटर लंबाई की एसआई मूल इकाई है। इसे निर्वात में प्रकाश द्वारा 1/299,792,458 सेकंड में तय की गई दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है।

2. किलोग्राम (kg): किलोग्राम द्रव्यमान की एसआई मूल इकाई है। इसे मूल रूप से जल के एक लीटर द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया गया था जब वह अपने हिमांक बिंदु पर होता है। हालांकि, 2019 से इसे प्लांक नियतांक के पदों में परिभाषित किया गया है।

3. सेकंड (s): सेकंड समय का एसआई आधार इकाई है। इसे सीज़ियम-133 परमाणु की भू-स्थिति के दो अतिसूक्ष्म स्तरों के बीच संक्रमण से संगत विकिरण की 9,192,631,770 अवधियों की अवधि के रूप में परिभाषित किया गया है।

4. एम्पियर (A): एम्पियर विद्युत धारा का एसआई आधार इकाई है। इसे वह स्थिर धारा के रूप में परिभाषित किया गया है जो यदि अनंत लंबाई और नगण्य वृत्ताकार अनुप्रस्थ-काट वाले दो सीधे समानांतर चालकों में बनाए रखी जाए, और उन्हें निर्वात में एक मीटर की दूरी पर रखा जाए, तो इन चालकों के बीच प्रति मीटर लंबाई पर 2 x 10^-7 न्यूटन का बल उत्पन्न करेगी।

5. केल्विन (K): केल्विन ऊष्मागतिक तापमान का एसआई आधार इकाई है। इसे बोल्ट्ज़मान नियतांक को 1.380649×10^-23 जूल प्रति केल्विन पर सेट करके परिभाषित किया गया है।

6. मोल (mol): मोल पदार्थ की मात्रा का एसआई आधार इकाई है। इसे ठीक 6.02214076×10^23 प्राथमिक इकाइयों के रूप में परिभाषित किया गया है। यह संख्या अवोगाद्रो नियतांक है।

7. कैंडेला (cd): कैंडेला प्रकाशमान तीव्रता का एसआई आधार इकाई है। इसे एक दिशा में प्रकाश स्रोत की प्रकाशमान तीव्रता के रूप में परिभाषित किया गया है जो 540×10^12 हर्ट्ज आवृत्ति का एकवर्णी विकिरण उत्सर्जित करता है और जिसकी उस दिशा में विकिरण तीव्रता 1/683 वाट प्रति स्टेरेडियन है।

इन सात आधार इकाइयों का उपयोग अन्य भौतिक मात्राओं को मापने के लिए संयोजन में किया जाता है। उदाहरण के लिए, गति को मीटर प्रति सेकंड (m/s) में मापा जाता है, जो मीटर और सेकंड की आधार इकाइयों से व्युत्पन्न है।

एसआई व्युत्पन्न इकाइयां

SI व्युत्पन्न इकाइयाँ मापन की ऐसी इकाइयाँ हैं जो अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI) द्वारा निर्दिष्ट सात आधार इकाइयों से व्युत्पन्न की जाती हैं। ये आधार इकाइयाँ हैं: लंबाई के लिए मीटर (m), द्रव्यमान के लिए किलोग्राम (kg), समय के लिए सेकंड (s), विद्युत धारा के लिए ऐम्पियर (A), ऊष्मागतिक तापमान के लिए केल्विन (K), पदार्थ की मात्रा के लिए मोल (mol), और प्रकाशीय तीव्रता के लिए कैंडेला (cd)।

SI व्युत्पन्न इकाइयाँ आधार इकाइयों को मिलाकर बनाई जाती हैं, जिन्हें वे मात्राएँ व्यक्त करती हैं, उनके बीजगणितीय संबंधों का उपयोग करके। उदाहरण के लिए, बल की SI व्युत्पन्न इकाई न्यूटन (N) है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है: एक किलोग्राम द्रव्यमान को एक मीटर प्रति सेकंड वर्ग से त्वरित करने के लिए आवश्यक बल (1 N = 1 kg·m/s²)।

SI व्युत्पन्न इकाइयाँ दो प्रकार की होती हैं: वे जिनके पास विशेष नाम और प्रतीक होते हैं, और वे जिनके पास नहीं होते।

1. विशेष नाम और प्रतीक वाली SI व्युत्पन्न इकाइयाँ: इनमें बल के लिए न्यूटन (N), दाब के लिए पास्कल (Pa), ऊर्जा के लिए जूल (J), शक्ति के लिए वाट (W), विद्युत आवेश के लिए कूलॉम (C), विद्युत विभव अंतर के लिए वोल्ट (V), विद्युत प्रतिरोध के लिए ओम (Ω), और कई अन्य शामिल हैं। ये इकाइयाँ विज्ञान और अभियांत्रिकी के विभिन्न क्षेत्रों में प्रयोग की जाती हैं।

2. विशेष नाम और प्रतीक रहित SI व्युत्पन्न इकाइयाँ: ये केवल आधार इकाइयों या अन्य व्युत्पन्न इकाइयों के संयोजन होती हैं। उदाहरण के लिए, संवेग की SI व्युत्पन्न इकाई किलोग्राम मीटर प्रति सेकंड (kg·m/s) है, और घनत्व की इकाई किलोग्राम प्रति घन मीटर (kg/m³) है।

एसआई व्युत्पन्न इकाइयाँ सुसंगत होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे किसी अतिरिक्त गुणांक के बिना केवल आधार इकाइयों के पदों में परिभाषित की जाती हैं। इससे उनका उपयोग और समझना आसान हो जाता है और विज्ञान तथा अभियांत्रिकी के विभिन्न क्षेत्रों में उनके उपयोग में एकरूपता सुनिश्चित होती है। ये विश्व में सबसे अधिक प्रयुक्त मापन प्रणाली एसआई का एक अनिवार्य हिस्सा हैं।

एसआई व्युत्पन्न इकाइयों की सूची

अंतर्राष्ट्रीय मापन प्रणाली (एसआई) एक वैश्विक रूप से स्वीकृत और व्यापक रूप से प्रयुक्त मापन प्रणाली है। इसमें सात आधार इकाइयाँ होती हैं: मीटर (m), किलोग्राम (kg), सेकंड (s), ऐम्पियर (A), केल्विन (K), मोल (mol) और कैंडेला (cd)। इन आधार इकाइयों का उपयोग करके अन्य मापन इकाइयाँ व्युत्पन्न की जाती हैं जो विभिन्न वैज्ञानिक और दैनंदिन संदर्भों में प्रयुक्त होती हैं।

यहाँ कुछ एसआई व्युत्पन्न इकाइयाँ दी गई हैं:

1. हर्ट्ज (Hz): यह आवृत्ति की इकाई है, जिसे प्रति सेकंड एक चक्र के रूप में परिभाषित किया गया है। यह समय की आधार इकाई सेकंड से व्युत्पन्न है।

2. न्यूटन (N): यह बल की इकाई है। यह एक किलोग्राम द्रव्यमान को प्रति सेकंड वर्ग एक मीटर से त्वरित करने के लिए आवश्यक बल के रूप में परिभाषित किया गया है। यह द्रव्यमान (kg), लंबाई (m) और समय (s) आधार इकाइयों से व्युत्पन्न है।

3. पास्कल (Pa): यह दाब की इकाई है। यह प्रति वर्ग मीटर एक न्यूटन के रूप में परिभाषित किया गया है। यह द्रव्यमान (kg), लंबाई (m) और समय (s) आधार इकाइयों से व्युत्पन्न है।

4. जूल (J): यह ऊर्जा की इकाई है। इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि जब एक न्यूटन का बल किसी वस्तु को एक मीटर दूरी तक खिसकाता है तो जो ऊर्जा स्थानांतरित होती है वह एक जूल होती है। यह द्रव्यमान (kg), लंबाई (m) और समय (s) की मूल इकाइयों से व्युत्पन्न होती है।

5. वाट (W): यह शक्ति की इकाई है। इसे प्रति सेकंड एक जूल के रूप में परिभाषित किया गया है। यह द्रव्यमान (kg), लंबाई (m) और समय (s) की मूल इकाइयों से व्युत्पन्न होती है।

6. कूलम्ब (C): यह विद्युत आवेश की इकाई है। इसे एक ऐम्पियर की स्थिर धारा द्वारा एक सेकंड में परिवहित आवेश के रूप में परिभाषित किया गया है। यह विद्युत धारा (A) और समय (s) की मूल इकाइयों से व्युत्पन्न होती है।

7. वोल्ट (V): यह विद्युत विभव और विद्युत चालक बल की इकाई है। इसे प्रति कूलम्ब एक जूल के रूप में परिभाषित किया गया है। यह द्रव्यमान (kg), लंबाई (m), समय (s) और विद्युत धारा (A) की मूल इकाइयों से व्युत्पन्न होती है।

8. ओम (Ω): यह विद्युत प्रतिरोध की इकाई है। इसे प्रति ऐम्पियर एक वोल्ट के रूप में परिभाषित किया गया है। यह द्रव्यमान (kg), लंबाई (m), समय (s) और विद्युत धारा (A) की मूल इकाइयों से व्युत्पन्न होती है।

9. टेस्ला (T): यह चुंबकीय फ्लक्स घनत्व की इकाई है। इसे प्रति वर्ग मीटर एक वेबर के रूप में परिभाषित किया गया है। यह द्रव्यमान (kg), समय (s) और विद्युत धारा (A) की मूल इकाइयों से व्युत्पन्न होती है।

10. ल्यूमेन (lm): यह प्रकाशीय फ्लक्स की इकाई है। इसे एक कैंडेला स्टेरेडियन के रूप में परिभाषित किया गया है। यह प्रकाशीय तीव्रता (cd) की मूल इकाई से व्युत्पन्न होती है।

ये केवल एसआई व्युत्पन्न इकाइयों के कुछ उदाहरण हैं। इनमें से प्रत्येक इकाई की एक विशिष्ट परिभाषा होती है और इनका उपयोग विज्ञान और अभियांत्रिकी में विशिष्ट संदर्भों में किया जाता है।

SI इकाइयों और CGS इकाइयों को सीखने के लाभ

अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI इकाइयाँ) और सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड (CGS) इकाई प्रणाली भौतिकी के क्षेत्र में सबसे अधिक प्रयोग की जाने वाली दो मापन प्रणालियाँ हैं। इन इकाइयों को समझना और सीखना कई कारणों से महत्वपूर्ण है।

1. सार्वभौमिकता: SI इकाइयाँ विश्वभर के वैज्ञानिक समुदायों में सार्वभौमिक रूप से स्वीकार की जाती हैं और प्रयोग की जाती हैं। इससे विभिन्न देशों और संस्कृतियों के बीच वैज्ञानिक अवधारणाओं का संचार और समझ आसान हो जाता है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक मीटर, चीन या फ्रांस में एक मीटर के समान ही होता है।

2. सटीकता: SI और CGS दोनों इकाइयाँ सटीक माप की अनुमति देती हैं। यह वैज्ञानिक प्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहाँ मापन में एक छोटी सी त्रुटि भी परिणामों और निष्कर्षों में महत्वपूर्ण त्रुटियाँ पैदा कर सकती है।

3. संगति: SI प्रणाली सात मूलभूत इकाइयों पर आधारित है जिनसे सभी अन्य इकाइयाँ व्युत्पन्न की जाती हैं। यह सभी मापनों के लिए एक संगत ढांचा प्रदान करता है। इसी प्रकार, CGS प्रणाली, यद्यपि अब कम प्रयोग में आती है, सेंटीमीटर, ग्राम और सेकंड पर आधारित एक संगत ढांचा प्रदान करती है।

4. रूपांतरण में आसानी: SI और CGS दोनों इकाइयों को समझने से इन दोनों प्रणालियों के बीच आसान रूपांतरण संभव होता है। यह उन क्षेत्रों में विशेष रूप से उपयोगी है जहाँ दोनों प्रणालियाँ प्रयोग में आती हैं। उदाहरण के लिए, विद्युत चुंबकत्व में कुछ राशियाँ अक्सर CGS इकाइयों में मापी जाती हैं जबकि अन्य SI इकाइयों में।

5. आगे की सीख के लिए आधार: SI और CGS इकाइयों की मजबूत समझ भौतिकी और अन्य वैज्ञानिक विषयों में आगे की सीख के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करती है। भौतिकी की कई जटिल अवधारणाओं को समझना और लागू करना आसान हो जाता है यदि किसी को माप की बुनियादी इकाइयों की अच्छी पकड़ हो।

6. व्यावहारिक अनुप्रयोग: SI और CGS दोनों इकाइयों के रोज़मर्रा की ज़िंदगी में व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, मीटर और किलोग्राम (SI इकाइयों) को समझने से दूरियों और वज़न का अनुमान लगाने में मदद मिल सकती है, जबकि सेंटीमीटर और ग्राम (CGS इकाइयों) को समझना खाना बनाने या सिलाई जैसे कार्यों में उपयोगी हो सकता है।

निष्कर्षतः, SI इकाइयों और CGS इकाइयों को सीखना किसी के लिए भी लाभकारी है जो भौतिक मापन से जुड़े क्षेत्र में अध्ययन या कार्य कर रहा है। यह वैश्विक वैज्ञानिक संचार में सहायता करता है, सटीकता और संगति सुनिश्चित करता है, प्रणालियों के बीच रूपांतरण को सरल बनाता है, आगे की सीख के लिए आधार प्रदान करता है, और रोज़मर्रा के व्यावहारिक अनुप्रयोग रखता है।

नीचे दिए गए भौतिकी में आधारित लेखों की इकाइयों की जाँच करें।

भौतिकी में, इकाइयाँ भौतिक जगत को समझने और व्याख्या करने के एक मौलिक पहलू हैं। वे लंबाई, समय, द्रव्यमान और विद्युत धारा जैसी भौतिक राशियों को मापने और वर्णन करने के लिए एक मानक प्रदान करती हैं। अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI) दुनिया में सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त मापन प्रणाली है, और यह सात आधार इकाइयों पर आधारित है: लंबाई के लिए मीटर (m), द्रव्यमान के लिए किलोग्राम (kg), समय के लिए सेकंड (s), विद्युत धारा के लिए ऐम्पियर (A), तापमान के लिए केल्विन (K), पदार्थ की मात्रा के लिए मोल (mol), और प्रकाशमान तीव्रता के लिए कैंडेला (cd)।

भौतिकी में आधारित लेखों की इकाइयों की जाँच करते समय यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि प्रयुक्त इकाइयाँ उन भौतिक राशियों के लिए सुसंगत और उपयुक्त हैं जिनकी माप या वर्णन किया जा रहा है। इसमें यह जाँच शामिल है कि इकाइयों की पहचान सही ढंग से की गई है और गणनाओं में सही ढंग से प्रयोग की गई हैं, और वे SI प्रणाली या किसी अन्य इकाई प्रणाली के साथ सुसंगत हैं।

उदाहरण के लिए, यदि कोई लेख प्रकाश की गति पर चर्चा कर रहा है, तो उसे मीटर प्रति सेकंड (m/s) इकाई का प्रयोग करना चाहिए, जो गति की SI इकाई है। यदि यह ऊर्जा पर चर्चा कर रहा है, तो उसे जूल (J) इकाई का प्रयोग करना चाहिए, जो ऊर्जा की SI इकाई है। यदि यह विद्युत आवेश पर चर्चा कर रहा है, तो उसे कूलम्ब (C) इकाई का प्रयोग करना चाहिए, जो विद्युत आवेश की SI इकाई है।

इसके अतिरिक्त, यह जाँचना महत्वपूर्ण है कि लेख में इकाइयों का उपयोग सुसंगत रूप से किया गया है। उदाहरण के लिए, यदि कोई लेख लंबाई मापने के लिए मीटर का उपयोग करता है, तो उसे बिना किसी स्पष्टीकरण के अचानक फीट में बदलना नहीं चाहिए। इसी प्रकार, यदि कोई लेख SI प्रणाली का उपयोग कर रहा है, तो उसे बिना किसी स्पष्टीकरण के अचानक इंपीरियल प्रणाली में बदलना नहीं चाहिए।

अंत में, जब भौतिकी के आधारित लेखों की इकाइयों की जाँच की जाती है, तो यह भी जाँचना महत्वपूर्ण है कि गणनाओं में इकाइयों का उपयोग सही तरीके से किया गया है। इसमें यह जाँचना शामिल है कि जब आवश्यक हो तो इकाइयों का सही रूपांतरण किया गया है, और गणनाओं में इकाइयों को सही रूप से संयोजित किया गया है। उदाहरण के लिए, यदि कोई लेख दूरी को समय से विभाजित करके गति की गणना कर रहा है, तो उसे दूरी और समय की इकाइयों को क्रमशः मीटर और सेकंड में सही रूप से बदलना चाहिए, और परिणाम मीटर प्रति सेकंड में होना चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न-एफएक्यू

SI इकाइयाँ कब स्थापित की गईं?

अंतर्राष्ट्रीय इकाइयों की प्रणाली, जिसे SI इकाइयाँ कहा जाता है, को आधिकारिक रूप से 1960 में वज़न और माप के 11वें सामान्य सम्मेलन (CGPM) के दौरान स्थापित और अपनाया गया। हालांकि, इस प्रणाली की उत्पत्ति फ्रांसीसी क्रांति से जोड़ी जा सकती है।

18वीं सदी के अंत में फ्रेंच अकादमी ऑफ साइंसेज़ को एक नई इकाइयों की प्रणाली डिज़ाइन करने की जिम्मेदारी दी गई जो सार्वभौमिक हो और विश्वभर में उपयोग की जा सके। यह उस समय मौजूद अनेक मापन इकाइयों के कारण उत्पन्न अव्यवस्था और भ्रम के जवाब में किया गया था। इसका परिणाम मीट्रिक प्रणाली का सृजन था, जिसे मनमाने मानकों के बजाय प्राकृतिक घटनाओं के आधार पर बनाया गया। उदाहरण के लिए, मीटर को उत्तरी ध्रुव से भूमध्य रेखा की दूरी का दस लाखवाँ हिस्सा परिभाषित किया गया और किलोग्राम को एक लीटर पानी के द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया गया।

वर्षों के दौरान मीट्रिक प्रणाली विकसित हुई और परिष्कृत हुई। 1875 में मीटर की संधि पर हस्ताक्षर किए गए, जिसने अंतर्राष्ट्रीय ब्यूरो ऑफ वेट्स एंड मेज़र्स (BIPM) की स्थापना की ताकि प्रणाली का अंतर्राष्ट्रीय नियंत्रण और समन्वय सुनिश्चित किया जा सके।

20वीं सदी में, और भी अधिक सटीकता और संगति की आवश्यकता ने अंतर्राष्ट्रीय इकाइयों की प्रणाली के विकास को जन्म दिया। यह प्रणाली, जो मीट्रिक प्रणाली पर आधारित है, आधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन की गई थी। इसे 1960 में 11वीं CGPM में आधिकारिक रूप से अपनाया गया।

एसआई प्रणाली सात आधार इकाइयों पर आधारित है: मीटर (लंबाई के लिए), किलोग्राम (द्रव्यमान के लिए), सेकंड (समय के लिए), ऐम्पियर (विद्युत धारा के लिए), केल्विन (ऊष्मागतिक तापमान के लिए), मोल (पदार्थ की मात्रा के लिए), और कैंडेला (प्रकाशमान तीव्रता के लिए)। इन इकाइयों को प्रकृति के स्थिरांकों, जैसे प्रकाश की गति और इलेक्ट्रॉन के आवेश, के संदर्भ में परिभाषित किया गया है।

अपनी स्थापना के बाद से, एसआई प्रणाली को मापन विज्ञान में प्रगति को दर्शाने के लिए समय-समय पर अद्यतन और संशोधित किया गया है। सबसे हालिया प्रमुख संशोधन 2019 में हुआ था, जब किलोग्राम, ऐम्पियर, केल्विन और मोल की परिभाषाओं को अद्यतन किया गया था।

एसआई प्रणाली महत्वपूर्ण क्यों है?

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स, जिसे फ्रेंच “सिस्टेम इंटरनेशनल डी यूनिट्स” से संक्षेप में एसआई कहा जाता है, मीट्रिक प्रणाली का आधुनिक रूप है और यह सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त मापन प्रणाली है। यह कई कारणों से महत्वपूर्ण है:

1. सार्वभौमिक मानकीकरण: एसआई प्रणाली एक मानक इकाइयों का समूह प्रदान करती है जो विश्व स्तर पर प्रयुक्त होती हैं, जिससे वैज्ञानिकों, शोधकर्ताओं और छात्रों के लिए डेटा को समझने, तुलना करने और संचार करने में आसानी होती है बिना किसी भ्रम या गलत व्याख्या के। यह विशेष रूप से भौतिकी, रसायन विज्ञान और इंजीनियरिंग जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है जहां सटीक माप आवश्यक होते हैं।

2. संगति और सटीकता: SI प्रणाली सात मूलभूत इकाइयों पर आधारित है: मीटर (लंबाई के लिए), किलोग्राम (द्रव्यमान के लिए), सेकंड (समय के लिए), एम्पियर (विद्युत धारा के लिए), केल्विन (तापमान के लिए), मोल (पदार्थ की मात्रा के लिए), और कैंडेला (प्रकाशीय तीव्रता के लिए)। इन इकाइयों को इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि वे विश्व भर के प्रयोगशालाओं में सटीकता से पुनः उत्पन्न की जा सकती हैं, जिससे मापों में संगति और सटीकता सुनिश्चित होती है।

3. स्केलेबिलिटी: SI प्रणाली दशमलव-आधारित उपसर्गों का उपयोग कर इन आधारभूत इकाइयों को ऊपर-नीचे स्केल करती है, जिससे बहुत बड़ी या बहुत छोटी मात्राओं को व्यक्त करना आसान हो जाता है। उदाहरण के लिए, एक किलोमीटर 1,000 मीटर होता है, एक मिलीमीटर 0.001 मीटर होता है, और एक गीगामीटर 1,000,000,000 मीटर होता है। यह स्केलेबिलिटी SI प्रणाली को लचीला और विस्तृत अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल बनाती है।

4. अंतरराष्ट्रीय स्वीकृति: SI प्रणाली आधिकारिक रूप से लगभग हर देश में प्रयोग की जाती है, उल्लेखनीय अपवाद संयुक्त राज्य अमेरिका है, जो अभी भी कई दैनिक मापों के लिए इंपीरियल प्रणाली का उपयोग करता है। हालांकि, यहां तक कि अमेरिका में भी, वैज्ञानिक, शैक्षणिक और कई औद्योगिक सेटिंग्स में SI प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

5. रूपांतरण में आसानी: चूंकि SI प्रणाली दशमलव-आधारित है, इसलिए इसके भीतर रूपांतरण सीधे हैं और केवल दशमलव बिंदु को स्थानांतरित करने से हो जाते हैं। यह यू.एस. कस्टमरी इकाइयों जैसी प्रणालियों की तुलना में बहुत सरल है, जहां आपको याद रखना पड़ता है कि एक फुट में 12 इंच होते हैं, एक यार्ड में 3 फुट होते हैं, आदि।

संक्षेप में, एसआई प्रणाली महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एक सार्वभौमिक, सुसंगत, सटीक, स्केलेबल और उपयोग में आसान मापन प्रणाली प्रदान करती है जिसे दुनिया भर में स्वीकार और उपयोग किया जाता है।

मापन में प्रयुक्त सामान्य इकाई प्रणालियाँ कौन-सी हैं?

भौतिकी और दैनंदिन जीवन में हम विभिन्न मात्राओं को मापने के लिए विभिन्न इकाई प्रणालियों का उपयोग करते हैं। तीन सबसे सामान्य इकाई प्रणालियाँ हैं: अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली (एसआई), ब्रिटिश इंपीरियल प्रणाली और संयुक्त राज्य अमेरिका की परंपरागत इकाइयाँ।

1. अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली (एसआई): यह दुनिया भर में सबसे अधिक प्रयुक्त इकाई प्रणाली है। यह मीट्रिक प्रणाली का आधुनिक रूप है और सात आधार इकाइयों पर आधारित है: लंबाई के लिए मीटर (m), द्रव्यमान के लिए किलोग्राम (kg), समय के लिए सेकंड (s), विद्युत धारा के लिए एम्पियर (A), ऊष्मागतिक तापमान के लिए केल्विन (K), पदार्थ की मात्रा के लिए मोल (mol) और प्रकाशमान तीव्रता के लिए कैंडेला (cd)। सभी अन्य इकाइयाँ इन आधार इकाइयों से व्युत्पन्न होती हैं। एसआई प्रणाली का उपयोग सभी वैज्ञानिक और अधिकांश तकनीकी कार्यों में किया जाता है।

2. ब्रिटिश इंपीरियल प्रणाली: यह इकाइयों की प्रणाली, जिसे इंपीरियल प्रणाली के नाम से भी जाना जाता है, ब्रिटिश साम्राज्य में प्रयोग की जाती थी और आज भी संयुक्त राज्य और अन्य देशों में कुछ मापनों के लिए प्रयोग की जाती है। इसमें लंबाई के लिए इंच, फुट, यार्ड और मील; वजन के लिए औंस और पाउंड; और आयतन के लिए पिंट, क्वार्ट और गैलन जैसी इकाइयाँ शामिल हैं। इंपीरियल प्रणाली एसआई प्रणाली जितनी सुसंगत नहीं है, क्योंकि इसमें विभिन्न आधार इकाइयों वाली कई उप-प्रणालियाँ शामिल हैं।

3. संयुक्त राज्य परंपरागत इकाइयाँ: यह प्रणाली संयुक्त राज्य में अधिकांश दैनंदिन मापनों के लिए प्रयोग की जाती है। यह ब्रिटिश इंपीरियल प्रणाली के समान है, लेकिन कुछ अंतर हैं। उदाहरण के लिए, अमेरिकी गैलन ब्रिटिश गैलन से छोटा होता है। अमेरिकी परंपरागत इकाइयों में लंबाई के लिए इंच, फुट, यार्ड और मील; वजन के लिए औंस और पाउंड; और आयतन के लिए द्रव औंस, कप, पिंट, क्वार्ट और गैलन शामिल हैं।

इनमें से प्रत्येक प्रणाली की अपनी-अपनी विशेषताएँ और कमियाँ हैं। एसआई प्रणाली सबसे अधिक प्रयोग की जाती है और वैज्ञानिक और तकनीकी गणनाओं के लिए सबसे आसान है क्योंकि यह दस की घातों पर आधारित एक सुसंगत प्रणाली है। ब्रिटिश इंपीरियल और अमेरिकी परंपरागत प्रणालियाँ कम सुसंगत हैं और गणनाओं के लिए अधिक कठिन हो सकती हैं, लेकिन कुछ देशों में वे अब भी दैनंदिन जीवन में व्यापक रूप से प्रयोग की जाती हैं।

इकाई को परिभाषित करें।

भौतिकी में, एक इकाई किसी मात्रा का मानक माप होता है। यह किसी भौतिक मात्रा का एक विशिष्ट मान होता है, जिसे परिभाषित किया जाता है और सहमति से अपनाया जाता है, और जिससे उसी मात्रा के अन्य मानों की तुलना कर उनका मान व्यक्त किया जा सकता है। माप की इकाइयों की परिभाषा, सहमति और व्यावहारिक उपयोग ने प्रारंभिक काल से लेकर वर्तमान तक मानव प्रयास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। इकाइयों की प्रणालियों की बहुलता पहले बहुत सामान्य थी। अब एक वैश्विक मानक है, इकाइयों की अंतरराष्ट्रीय प्रणाली (SI), जो मीट्रिक प्रणाली का आधुनिक रूप है।

उदाहरण के लिए, इकाइयों की अंतरराष्ट्रीय प्रणाली (SI) में लंबाई की इकाई मीटर होती है। इसका अर्थ है कि जब हम किसी वस्तु की लंबाई मापते हैं, तो हम उसकी तुलना मीटर की लंबाई से करते हैं और वस्तु की लंबाई को यह बताकर व्यक्त करते हैं कि वह कितने मीटर है। इसी प्रकार, SI प्रणाली में समय की इकाई सेकंड होती है। जब हम समय मापते हैं, तो हम उसकी तुलना एक सेकंड की अवधि से करते हैं और समय को यह बताकर व्यक्त करते हैं कि वह कितने सेकंड है।

इकाइयाँ भौतिकी और सामान्य रूप से विज्ञान में महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे हमें भौतिक मात्राओं को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करने और उनकी तुलना करने की अनुमति देती हैं। इकाइयों के बिना, हम यह नहीं कह पाएंगे कि कोई वस्तु दूसरी से लंबी, भारी या गर्म है; न ही हम किसी कार की गति, किसी बैटरी में ऊर्जा या किसी मशीन द्वारा लगाए गए बल को माप पाएंगे।

SI प्रणाली के मूल इकाइयों के अतिरिक्त, कुछ व्युत्पन्न इकाइयाँ भी होती हैं, जो मूल इकाइयों के संयोजन से बनती हैं। उदाहरण के लिए, चाल की इकाई मीटर प्रति सेकंड है, जो लंबाई (मीटर) और समय (सेकंड) की मूल इकाइयों का संयोजन है। बल की इकाई न्यूटन है, जो द्रव्यमान (किलोग्राम), लंबाई (मीटर) और समय (सेकंड) की मूल इकाइयों का संयोजन है।

मूलभूत भौतिक राशियों के नाम बताएं।

मूलभूत भौतिक राशियाँ, जिन्हें आधार राशियाँ भी कहा जाता है, वे राशियों का समूह होता है जिनके माध्यम से सभी अन्य राशियों को व्यक्त किया जा सकता है। ये स्वतंत्र होती हैं और एक दूसरे से व्युत्पन्न नहीं की जा सकतीं। अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI) सात मूलभूत भौतिक राशियों को मान्यता देती है। ये हैं:

1. लंबाई: यह माप होती है कि कोई वस्तु कितनी लंबी या चौड़ी है। इसकी SI इकाई मीटर (m) है।

2. द्रव्यमान: किसी वस्तु में पदार्थ की मात्रा का माप। इसकी SI इकाई किलोग्राम (kg) है।

3. समय: घटनाओं की निरंतर होती हुई क्रमबद्ध श्रृंखला। इसकी SI इकाई सेकंड (s) है।

4. विद्युत धारा: किसी परिपथ में बिंदु से विद्युत आवेश के बहने की दर। इसकी SI इकाई ऐम्पियर (A) है।

5. ऊष्मागतिक तापमान: किसी तंत्र में कणों की औसत गतिज ऊर्जा का माप। इसकी SI इकाई केल्विन (K) है।

6. पदार्थ की मात्रा: किसी नमूने में प्राथमिक कणों (परमाणु, अणु, आयन, इलेक्ट्रॉन आदि) की संख्या का माप। इसकी SI इकाई मोल (mol) है।

7. प्रकाशमान तीव्रता: किसी प्रकाश स्रोत द्वारा विशिष्ट दिशा में उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य-भारित शक्ति की माप। इसका SI इकाई कैंडेला (cd) है।

इन सात मूलभूत मात्राओं को भौतिक मापन की आधारभूत इकाइयाँ माना जाता है। अन्य सभी भौतिक मात्राएँ, जैसे वेग, बल, शक्ति आदि, इन्हीं आधारभूत मात्राओं से व्युत्पन्न की जा सकती हैं और इसलिए इन्हें व्युत्पन्न मात्राएँ कहा जाता है।