SI यूनिट्स (SI-Units in Hindi) मूल मात्रक (Fundamental Units in Hindi)

SI यूनिट्स (SI-Units) मूल मात्रक (Fundamental Units) भौतिक विज्ञान (Physics)

(1) लम्बाई (Length)

  • SI मात्रकों में लंबाई का मात्रक है मीटर.
  • हम m को मीटर के प्रतीक के रूप में इस्तेमाल करते हैं मीटर को कई तरह से परिभाषित किया गया है
  1. मीटर को आरंभ में पृथ्वी के उत्तरी ध्रुव से भूमध्यरेखा के बीच की दूरी के एक करोड़ वे हिस्से के रूप में परिभाषित किया गया था. पृथ्वी की परिक्रमा 40,000 Km या $latex 4\times 10^{7}m$ है. उत्तरी ध्रुव से भूमध्य रेखा के बीच की दूरी परिक्रमा का ¼ भाग है, अर्थात् यह $latex 10^{7}m$ है. इसका एक करोड़वौं हिस्सा मीटर है. लेकिन व्यवहार में यह कोई अधिक सुविधाजनक परिभाषा नहीं है.
  2. वर्ष 1889 में, फ्रांस में पेरिस के निकट सेवरिस में भार व माप के अंतर्राष्ट्रीय ब्यूरो में किसी प्लैटिनियम-इरिडिभर की छड़ पर जिसे 273.16K के रिथर ताप तथा 1 bar दाब पर अंकित दो रेखाओं के बीच की दूरी के रूप में मानक भीटर को परिभाषित किया गया. अन्य सभी मीटरों को इस मीटर द्वारा अंशांकित करना पड़ता था. इससे बड़ी असुविधा होती है. यदि छड को स्थिर ताप पर परिरक्षित नहीं किया गया तो तापन या शीतलन के कारण इसकी लंबाई में परिवर्तन आ सकता है. भारत में मानक मीटर दिल्ली में राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला में रखा गया है.
  3. वर्ष 1960 से मानक मीटर को प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (Wavelength) के आधार पर परिभाषित किया जाता है .

“इसके अनुसार, मीटर को क्रिप्टोन-86 के परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित संतरी- लाल रंग के प्रकाश की तरंगदैर्ध्य के आधार पर परिभाषित किया जाता है. 1 m  = क्रिप्टोन -86 के संतरी लाल रंग के प्रकाश की 1,650,763.73 तरंग दैर्ध्य .”

प्रमुख रूपान्तरण(Important Conversion)

  1. प्रकाश वर्ष (Light Year)-प्रकाश द्वारा निर्यात में 1 वर्ष में चली गई दूरी = $latex 9.46\times10^{15}$ मीटर .
  2. खगोलीय मात्रक (Astronomical Unit)- पृथ्वी तथा सूर्य के बीच की औसत दूरी = \( 1.496\times10^{11} \) मीटर
  3. पार सेकंड (Par Sec.)—जो 1 सेकंड चाप का लम्बन प्रदर्शित करती है = \( 3\times10^{16} \) मीटर
  4. 1 माइक्रोन (Micron) = \( 10^{-6} \) मीटर
  5. 1 मिली माइक्रोन (Millimicron) = \( 10^{-9} \) मीटर
  6. 1 आगस्ट्राम मात्रक (Angstrom Unit) = \( 10^{-10} \) मीटर
  7. 1 फर्मी (Fermi) = \( 10^{-15} \) मीटर

(2) द्रव्यमान (Mass) | SI यूनिट्स (SI-Units)

  • द्रव्यमान, द्रव्य या पदार्थ का मूल गुण है.
  • यह किसी वरतु में विद्यमान द्रव्य की मात्रा को माप है.
  • यह समष्टि में वस्तु को ताप, दाब या उसके एथान पर निर्भर नहीं करता.
  • SI मात्रकों में द्रव्यमान का मानक किलोग्राम (Kg) है.
  • शुरू में किलोग्राम को 4°C पर एक घन डेसीमीटर (0.001 घन मीटर) पानी के द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया गया था.
  • इस ताप पर पानी का घनत्व अधिकतम होता है.
  • अब मानक किलोग्राम फ़्रांस में सेवरिस में मानकों के अंतर्राष्ट्रीय व्यूरो की किसी विशेष तिजोरी में रखे गए प्लेटिनियम-इरिडियम के सिलिंडर के द्वामान के बराबर है.
  • अनेक अन्य प्रयोगशालाओं में इस मानक की प्रतिलिपियों उपलब्ध हैं.
  • लेकिन परमाणुओं तथा अणुओं पर विचार करते समय हम अक्सर परमाण्विय भार व आण्विक भार शब्द का प्रयोग करते हैं.
  • परमाण्विय संहति मात्रक के लिए (amu) नाम का प्रयोग करते हैं.

“एक amu को कार्बन समस्थानिक (Isotopes)-12C\( _{6} \)​ के एक परमाणु के द्रव्यमान (जिसमें इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान भी शामिल है) के ठीक ​\( \frac{1 }{12 } \)​ हिस्से के बराबर लिया जाता है.”

द्रव्यमान के कुछ और मात्रक निम्नलिखित है-

1 Tonne (t) = 1000 Kg = 10³ Kg

1 Gram (g) = \( \frac{1 }{1000 Kg } \)= \( 10^{-3} \)Kg

1 Milligram (mg) = \( \frac{1 }{1000000 Kg } \)= \( 10^{-6} \)Kg

(3) समय (Time) | SI यूनिट्स (SI-Units)

  • SI मात्रकों में समय का मात्रक सेकंड है.
  • समय के मापन का प्राकृतिक मानक पृथ्वी के घूर्णन से व्युत्पन्न किया जा सकता है.
  • वर्ष के औसत सौर दिवस को माध्यम सौर दिया कहते हैं.
  • इसमें एक सेकंड को एक माध्य सौर दिवस का 1/86400 वा हिस्सा माना जाता है.

लेकिन आज समय के बेहतर प्राकृतिक मानक हैं .

  • यह नया मात्रक सीजियम परमाणु में उत्पन्न आवर्त कंपनों पर आधारित है.
  • राष्ट्रीय मानकों में इस्तेमाल की जाने वाली घड़ी का यही आधारक है.
  • इसमें सेकंड की सीजियम-133 परमाणु की 9,192,631,770 कपनों के संगत माना जाता है .

(4) एम्पीयर (Ampere) | SI यूनिट्स (SI-Units)

  • यदि अंनत लम्बाई के और उपेक्षणीय अनुप्रस्थ प्रतिच्छेद (क्रास सेक्शन) वाले दो सीधे और समांतर चालक एक मीटर की दूरी पर रखे जाएं तो इन चालकों के बीच जो धारा प्रति मीटर \( 2\times10^{-7 } \) न्यूटन बल उत्पन्न करती है उसे ऐपीयर कहते हैं.

(5) केल्विन (Kelvin)

  • पानी के त्रिगुण विंदु के ऊष्मागतिकीय तापमान का 1/273.16 वाँ अंश केल्विन कहलाता है.

(6) कैन्डेला (Candela)

  • प्लेटिनम के हिमांक तापमान पर और 101.325 न्यूटन प्रति वर्ग मीटर दाब पर किसी कृष्णिका (ब्लैक बाडी) के 1/600000 वर्ग मीटर पृष्ठ पर लंब दिशा में मापी गई ज्योति तीव्रता को कैडेला कहते हैं.

(7) मोल (Mole)

  • किसी तरल पदार्थ की उस मात्रा को मोल कहते हैं जितनी कि 0.021 कि. ग्रा. कार्बन-12 के परमाणु में निहित मूल सत्ता के बराबर है.

व्युत्पन्न मात्रक (Derived Units)| SI यूनिट्स (SI-Units)

  • लंबाई, द्रव्यमान, समय, ताप, ज्योति तीव्रता, विद्युत धारा और पदार्थ की मात्रा के मानकों को मूल मात्रक कहते हैं.
  • अन्य सभी भौतिक राशियों को इन मूल मात्रकों के आधार पर व्यक्त किया जा सकता है.

रेडियन (Radian)

  • रेडियन वह समतलीय कोण है जिसका शीर्ष किसी वृत्त के केन्द्र पर हो तो वृत्त की परिधि में कोण द्वारा त्रिज्या के बराबर चाप कट जाता है.

स्टे रेडियन (Steradian)

  • स्टे रेडियन वह धन कोण है जिसका शीर्ष किसी गोलक के केन्द्र पर हो तो गोलक के पृष्ठ पर कोण द्वारा उस पृष्ठ के बराबर क्षेत्रफल कट जाता है, जितना कि गोलक की त्रिज्या पर बने हुए वर्ग का क्षेत्रफल है.

Some of the Common Derived Units

QuantityDefinition of QuantitySI Unit
AreaLength Square
VolumeLength Cube
DensityMass per Unit Volumekg/m³
SpeedDistance Travelled per Unit Timem/s
AccelerationSpeed Changed per Unit Timem/s²
ForceMass Times Acceleration of Objectkg.m/s²(= Newton)
PressureForce per Unit AreaKg/cm.s² (Pascal)
EnergyForce Times Distance TravelledKg.m²/s² (Joule)

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