Ampér
Ampér byl definovaný jako stálý elektrický proud, který při průchodu dvěma rovnoběžnými přímými vodiči nekonečné délky a zanedbatelného kruhového průřezu, umístěnými ve vakuu ve vzdálenosti 1 m od sebe, vyvolá sílu 2 ∙ 10–7 N působící na 1 m délky každého z obou vodičů. Na 26. zasedání Generální konference pro míry a váhy v roce 2018 byla změněna definice ampéru tak, že jeden ampér je definovaný pomocí konstant: Ampér je definován fixováním číselné hodnoty elementárního náboje rovné 1,602 176 634 ∙ 10-19, je-li vyjádřena v jednotce C, což se rovná A ∙ s, kde sekunda je definována pomocí jiných konstant.
Kelvin
Kelvin byl definovaný jako 273,16tý díl termodynamické teploty trojného bodu vody. Od roku 1968 se u jednotky nepoužívá označení °. Na 26. zasedání Generální konference pro míry a váhy v roce 2018 byla změněna definice kelvinu tak, že jeden kelvin je definovaný pomocí konstant: Kelvin je definován fixováním číselné hodnoty Boltzmanovy konstanty k rovné 1,380 649 ∙ 10-23, je-li vyjádřena v jednotce J ∙ K-1, což se rovná kg ∙ m2 ∙ s-2 ∙ K-1, kde kilogram, metr a sekunda jsou definovány pomocí jiných konstant.
Dnes platná Mezinárodní teplotní stupnice ITS 90 byla přijata Mezinárodním výborem pro míry a váhy v roce 1989. Je definována pomocí 14 základních a 9 pomocných bodů a řady předpisů, jak přesně měřit teplotu mezi těmito body. Stupnice ITS 90 je s dnes dosažitelnou přesností shodná s termodynamickou stupnicí a slouží k její přesné realizaci.
Kandela
Za jednotku svítivosti navrhl v roce 1881 Violle svítivost 1 cm2 roztavené platiny při teplotě tuhnutí v kolmém směru k povrchu – tzv. Violleova jednotka. Jedna dvacetina této svítivosti se nazývala desetinná svíčka (bougie décimale). Pro praktická měření byla tato jednotka nepohodlná a nákladná. Harcourt v roce 1898 upravil pro praxi lampu určitých rozměrů, v níž hořel čistý pentan C5H12 tak, aby se její vodorovná svítivost co možná rovnala polovině Violleovy jednotky. Její desetina se nazývala mezinárodní svíčka a rovnala se velmi přibližně svíčce desetinné. Pro praktické potřeby byla pak stanovena svítivost vhodnými žárovkami při daném napětí.
V Německu se jako jednotka svítivosti používala Hefnerova svíčka (zkratka HK), která představovala svítivost malého kahánku s knotem napájeným isoamylacetátem. Takto realizovaný zdroj světla šel poměrně přesně kdekoli napodobit. V roce 1967 byla na XIII. Generální konferenci pro míry a váhy přijata nová jednotka – kandela a definována jako svítivost 1/600 000 m2 povrchu absolutně černého tělesa při teplotě tuhnutí platiny, při tlaku 101 325 Pa. Tato definice byla založena na vyzařování světla podle Planckova zákona. Od roku 1979 byla kandela definována jako svítivost monochromatického zdroje o frekvenci 540 ∙ 1012 Hz, jehož zářivost v daném směru činí 1/683 W na steradián. Na 26. zasedání Generální konference pro míry a váhy v roce 2018 byla definice kandely přeformulována tak, že jedna kandela je definovaná pomocí konstant: Kandela je definovaná fixováním číselné hodnoty světelné účinnosti monochromatického záření o frekvenci 540 ∙ 1012 Hz, rovné 683, je-li vyjádřena v jednotkách lm ∙ W-1, což se rovná cd ∙ sr ∙ W-1 nebo cd ∙ sr ∙ kg-1 ∙ m-2 ∙ s3, kde kilogram, metr a sekunda jsou definovány pomocí jiných konstant.
Mol
Historie veličiny látkového množství začíná u Johna Daltona, který poprvé určoval relativní atomové hmotnosti prvků a Amedea Avogadra, který roku 1811 zavedl pojem molekula. Určení relativních atomových hmotností různých prvků nebylo jednoduché. Nejprve se relativní hmotnosti určovaly jako násobky hmotnosti vodíku, později kyslíku až v roce 1921 byla potřeba přesnější definice: atomová hmotnostní konstanta je 1/16 hmotnosti nuklidu 16O. Definice však nebyla ve fyzice a v chemii stejná. Chemici ji definovali na základě přírodní směsi kyslíku. Tato nejednotnost byla odstraněna roku 1961, kdy byla přijata společná atomová hmotnostní konstanta jako 1/12 hmotnosti nuklidu 12C. V návaznosti na relativní hmotnost látek vznikly pojmy grammolekula, kilogrammolekula, gramatom apod., ze kterých se pak vyvinul i pojem mol.
John Dalton.
Zdroj: LIFE photo archive hosted by Google [images.google.com/hosted/life].
Usnesením XIV. Generální konference pro váhy a míry z roku 1971 a 1980 byl mol definovaný jako látkové množství soustavy, která se skládá právě z tolika elementárních jedinců, kolik je atomů v 0,012 kg nuklidu uhlíku 126C. Na 26. zasedání Generální konference pro míry a váhy v roce 2018 byla změněna definice molu tak, že jeden mol je definovaný pomocí konstant: Jeden mol obsahuje přesně 6,022 140 76 649 ∙ 1023 elementárních entit. Toto číslo je fixovaná číselná hodnota Avogadrovy konstanty, je-li vyjádřena v jednotce mol-1 a je nazývána Avogadrovo číslo. Elementární entitou může být atom, molekula, iont, elektron nebo jakákoliv jiná částice či specifikovaná skupina částic.
Použité zdroje:
[1] KLENOVSKÝ, P. – PRAŽÁK, D. Nové definice základních jednotek SI. Pokroky matematiky, fyziky & astronomie, roč. 64/2019, č. 3, s. 129-138. CS-ISSN-0032-2423.
[2] VLACH, B. Sedmá základní jednotka SI – mol. Matematika a fyzika ve škole, říjen 1974, roč. 5, č. 2, s. 119–124.
