Physique chapitre 2 - Métrologie PDF

Physique polycopié chapitre 2 : métrologie Système d'unités SI =================== Le système international d'unités (SI) regroupe les unités de base, les préfixes et les unités dérivées. Ce système est basé sur 7 constantes physiques fondamentales qui sont utiles pour déterminer les 7 unités de...

Physique polycopié chapitre 2 : métrologie Système d'unités SI =================== Le système international d'unités (SI) regroupe les unités de base, les préfixes et les unités dérivées. Ce système est basé sur 7 constantes physiques fondamentales qui sont utiles pour déterminer les 7 unités de bases : - Le mètre - Le kilogramme - La seconde - L'ampère - Le kelvin - La mole - La candela Constantes physiques -------------------- Les constantes physique ont été choisie pour que toutes unités puisse être exprimée à partir de l'une d'elle ou à partir du produit ou du rapport de ces constantes. Chacune de ces constantes ont des valeurs fixes.  2. Les unités de base ------------------ 1. ### Unité de temps SI (seconde s) La seconde c'est la valeur numérique défini par la fréquence de la transition hyperfine de l'état fondamental de l'atome de césium 133 non perturbé. (∆V~Cs~), lorsqu'elle est exprimée en Hz (= s^-1^) ### Unité de longueur SI (mètre m) Le mètre est défini par la valeur numérique fixée par la vitesse de la lumière dans le vide (*c*), lorsqu'elle est exprimée en m/s ### Unité de masse SI (kilogramme kg) Le kilogramme est la valeur numérique fixée par la constante de Planck (*h*), lorsqu'elle est exprimée en J·s (=kg·m^2^/s) ### Unité de courant électrique SI (ampère A) L'ampère est la valeur numérique de la charge électrique élémentaire (*e*), lorsqu'elle est exprimée en C (= A·s) ### Unité de température thermodynamique SI (kelvin K) Le kelvin est la valeur numérique fixée de la constante de Boltzmann (*K~b~*), lorsqu'elle est exprimée en J/K (= kg·m^2^/s/K) ### Unité de quantité de matière SI (mole mol) Une mole contient 6.022\'140\'76 × 10^23^ entités élémentaires, c'est le nombre d'Avogadro qui correspond à la constante d'Avogadro (*N~a~*) lorsqu'elle est exprimée en mol^-1^ ### Unité d'intensité lumineuse dans une direction donnée SI (candela cd) La candela est la valeur numérique fixée de l'efficacité lumineuse d'un rayonnement monochromatique d'une fréquence (*K~cd~*), lorsqu'elle est exprimée en lm/W (=cd·sr/W) Le candela, contrairement aux autres, est une grandeur photobiologique, qui prend en compte l'interaction entre la lumière et l'œil humain. Unité physique dérivée ---------------------- Les unités de base et les unités dérivée du SI forment un ensemble cohérent, nommé « ensemble d'unités SI cohérentes » Exemple : Certaines unités dérivées cohérentes ont reçu un nom et un symbole personnel. Exemple : (l\'unité de longueur ångström (Å) est souvent utilisée en physique atomique, bien qu\'elle ne fasse pas officiellement partie du SI : 1 Å = 10^‐10^ m.) Angle dans le plan : radian ; toutes les directions = 2 pi radians Angles dans l'espace 3D : stéradian ; Préfixes multiplicatifs ----------------------- Ils peuvent être ajoutés devant les symboles d'unité.  À l'exception de da (déca), h (hecto), et k (kilo), tous les symboles des préfixes des multiple sont en majuscules, et tous les symboles des préfixes des sous‐multiples sont en minuscules. Traçabilité métrologique ------------------------ La traçabilité métrologique est la propriété d'une mesure à être relié à un étalon national ou international par l'intermédiaire d'une chaîne interrompue et documentée d'étalonnages, dont chacun contribue à l'incertitude de la mesure. Incertitude de mesure --------------------- L'incertitude de mesure est un paramètre non négatif qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à la grandeur que l'ont veut mesurer, à partir des informations utilisées. Une incertitude caractérisée par un écart-type s'appelle l'incertitude-type (*u(x)*). Si la distribution des valeurs est gaussienne, cela veut dire qu'un intervalle de +/- u(x) autour de la valeur la plus probable, à 68% de chance de contenir la vraie valeur Pour augmenter la probabilité que l'intervalle contienne la vraie valeur, on multiplie l'incertitude type avec un facteur k, pour avoir l'incertitude élargie U. En médecine, k=2 signifie que la vraie valeur a une probabilité de 95 % de se trouver dans l\'intervalle. 8. ### Composition des incertitudes 1. #### Somme / soustraction / multiplication / division #### valeur moyenne Si l\'incertitude-type associée à chaque xi est égale à u(x), alors l\'incertitude-type sur la moyenne vaut : #### Produit ou quotient de plusieurs grandeurs Exemple : Une image contenant texte, capture d'écran, Police, ligne Description générée automatiquement