Unités et constantes

Le Système International d’unités, le SI, est constitué de sept unités de base (entre parenthèse le symbole qui la représente de façon unique) :

  • le mètre (m)
  • le kilogramme (kg)
  • la seconde (s)
  • l'ampère (A)
  • le kelvin (K)
  • la candela (cd)
  • la mole (mol)
UnitésDéfinitions
mètre (m)Le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde.
kilogramme (kg)Le kilogramme est la masse du prototype en platine iridié qui a été sanctionné par la Conférence générale des poids et mesures tenue à Paris en 1889 et qui est déposé au Bureau International des Poids et Mesures.
seconde (s)La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.
ampère (A)L'ampère est l'intensité d'un courant électrique constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallèles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placés à une distance de un mètre l'un de l'autre dans le vide, produirait entre ces conducteurs une force de 2.10-7 newton par mètre de longueur.
kelvin (K)Le kelvin est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau.
candela (cd)La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540.1012 hertz et dont l'intensité énergétique dans cette direction est 1/683 watt par stéradian.
mole (mol)La mole est la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12.

Les unités dérivées (inclus les unités sans dimensions)

Les unités dérivées sont nombreuses et viennent compléter les unités de base. Elles peuvent avoir des noms spéciaux (hertz, pascal, becquerel, ...) mais peuvent toujours être exprimées à partir des unités de base. Il existe aussi des unités dérivées sans dimension.

Il est aussi à noter que ces unités sont reliées entre elles pour former un système cohérent.

Enfin, chaque grandeur peut avoir à couvrir une vaste étendue de valeurs. Pour éviter d'avoir à utiliser des facteurs multiplicatifs ou des valeurs avec un grand nombre de zéros, on a recourt à des préfixes. Ces derniers vont permettre de couvrir une gamme allant de 1024 à 10-24 fois l'unité.

  • … Electricité et magnétisme

L'intensité de courant : l'ampère (A)

GrandeurUnité
la différence de potentiel, U :volt (V = W/A)
la capacité électrique, C :farad (F = C/V)
la résistance électrique, R :ohm (Ω = V/A)
l'inductance, L :henri (H = Wb/A)
la quantité électrique, Q :coulomb (C = A.s)
la puissance, P :watt (W = J/s)
l'énergie, W :joule (J = N.m)
l'induction magnétique, B :tesla (T = Wb/m2)
le champ électrique, E :volt par mètre (V/m)
le champ magnétique, H :ampère par mètre (A/m)
la conductance électrique, G :siemens (S = A/V)
l'affaiblissement, η :décibel (dB)


  • … Masse et grandeurs apparentées

La masse : le kilogramme (kg)

GrandeurUnité
la masse volumique : ρkg.m-3
le volume : Vm-3
la force : Fnewton (N)
le couple : MN.m
la pression : ppascal (Pa)
la viscosité dynamique : ηPa.s
la viscosité cinématique : υm2.s-2
la pression acoustique : ppascal (Pa)
le volume dynamique : vm3
le débit massique : qmkg.s-1
le débit volumique : qvm3.s-1
la vitesse de l'écoulement d'air : Vm.s-1

 

  • … Longueur et grandeurs dimensionnelles

La longueur : le mètre (m)

GrandeurUnité
la longueur d'onde : λmètre (m)
la longueur d'étalons matériels : Lmètre (m)
l’angle plan : αradian (rad)
le défaut de formemètre (m)
  • … Radiométrie - Photométrie

Photométrie

L’intensité lumineuse : la candela (cd)(m)

GrandeurUnité
le flux lumineux : Φlumen (lm)
l’éclairement lumineux : Elux (lx)
la luminance lumineuse : Lcd.m-2

Radiométrie des détecteurs

GrandeurUnité
la sensibilité spectrale : S(λ)A.W-1

Radiométrie des sources

GrandeurFormules
le flux énergique : Φewatt (W)
la luminance énergétique : LeW.m-2.sr-1
l’éclairement énergétique : EeW.m-2
la puissance de sources laser : Pwatt (W)
l’énergie de sources laser : Qjoule (J)

Radiométrie des matériaux

GrandeurUnité
le facteur spectral de transmission régulière : t(Φ)rapport de flux
le facteur spectral de réflexion diffuse : R(λ)rapport de flux

Fibronique

GrandeurUnité
le flux énergétique : Pwatt (W)
la longueur d'onde : λmètre (m)
le temps de propagation : tseconde (s)
la longueur de fibremètre (m)
le facteur d'affaiblissement linéiquedB.m-1
la réflectancedB
la bande passante de détecteur (ou de fibre)hertz (Hz) (ou Hz.m-1)
  • … Température et grandeurs thermiques

Thermométrie et pyrométrie optique

GrandeurUnité
la température dans l'EIT-90 ou dans l'EPBT-2000 : Tkelvin (K)
ou tdegré Celsius (°C)

Métrologie des grandeurs thermiques

GrandeurDéfinitionsUnité
la conductivité thermique : λ = α.ρ.Cp(ρ = masse volumique)W.m-1.K-1
la diffusivité thermique : α =λ/ρ.Cp(ρ = masse volumique)m2.s-1
la capacité thermique massique : Cp = (∂H/∂T)p(H = enthalpie)J.kg-1.K-1
l’émissivité directionnelle spectrale : ελrapport sans dimension
l’émissivité normale spectrale : ελrapport sans dimension
l’émissivité totale hémisphérique : ελrapport sans dimension

Hygrométrie

DomaineGrandeurUnité
la températurede rosée : Td
de gelée : Tf
degré Celsius (°C)
degré Celsius (°C)
l’humidité relativepar rapport à l'eau : Uw
par rapport à la glace : Ui
pourcentage (%)
pourcentage (%)
  • … Quantité de matière - Analyse chimique

Les deux principales unités du système international d'unités SI utilisées en quantité de matière sont la mole et le kilogramme. De par la définition de la mole (quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12) il existe une proportionnalité entre elles ; c'est pourquoi l'une et l'autre sont utilisées. Plus précisément, la mesure d'une quantité de matière s'exprime soit en mole ou en kilogramme, soit comme des concentrations (rapport de deux quantités : masse / masse, mole / mole, mole /masse...).

  • … Rayonnements ionisants

Radioactivité

GrandeurUnité
activité : ABq
activité massique : AmBq.kg-1
activité volumique : AvBq.m-3
flux d'émission de particules :s-1
flux d'émission de particules dans un angle solide définis-1.sr-1
débit de fluence neutronique :m-2.s-1
avec Bq : becquerel

Dosimétrie : (photons, électrons, protons)

GrandeurUnité
débit de kerma normal : nGy.m2
débit de kerma dans l'air : airGy.s-1
débit de dose absorbée dans l'eau : eauGy.s-1
débit de dose absorbée dans le graphite : gGy.s-1
débit de dose absorbée dans les tissus : tissusGy.s-1
débit d'équivalent de dose directionnel : '(0,07 ; α)Sv.s-1
débit d'équivalent de dose ambiant : *(10)Sv.s-1
avec : Gy = gray, Sv = sievert

Dosimétrie des neutrons

GrandeurUnité
débit de fluence :m2.s-1
débit de kerma dans les tissus : tissusGy.s-1
débit d'équivalent de dose ambiant : *(10)Sv.s-1
débit d'équivalent de dose individuel : p(d)Sv.s-1
  • … Le temps et les fréquences

Le temps : la seconde (s)

GrandeurUnité
la fréquence : υhertz (Hz)
l'intervalle de temps :seconde (s)
la densité spectrale des fluctuations de phase(dBc/Hz)
la vitesse de rotation(tr/min)
  • … Unités dérivées sans dimensions
GrandeurUnité
L’angle planradian (rad) = m.m-1
L’angle solidestéradian (sr) = m2.m-2

 

FacteurPréfixeSymbole
1024yottaY
1021zettaZ
1018exaE
1015pétaP
1012téraT
109gigaG
106megaM
103kilok
102hectoh
101década
10-1décid
10-2centic
10-3millim
10-6microµ
10-9nanon
10-12picop
10-15femtof
10-18attoa
10-21zeptoz
10-24yocto
y

 
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