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Brochure sur le SI : Le Système international d'unités [8e édition, 2006 ; mise à jour en 2014]
Unités cohérentes, unités dérivées ayant des noms spéciaux et préfixes SI
Brochure sur le SI, Section 1.4

    Les unités dérivées sont définies comme le produit de puissances des unités de base. Quand le produit des puissances ne comprend pas de facteur numérique autre que 1, les unités dérivées sont appelées unités dérivées cohérentes. Les unités de base et les unités dérivées cohérentes du SI forment un ensemble cohérent, désigné sous le nom d'ensemble cohérent des unités SI. Le mot cohérent est utilisé ici dans le sens suivant : lorsque l'on utilise des unités cohérentes, les équations reliant les valeurs numériques des grandeurs prennent exactement la même forme que les équations reliant les grandeurs proprement dites. Ainsi, si l'on utilise uniquement des unités d'un ensemble cohérent, on n'a jamais besoin de facteurs de conversion entre les unités.

    L'expression de l'unité cohérente d'une grandeur dérivée peut être obtenue à partir du produit dimensionnel de la grandeur en remplaçant le symbole de chaque dimension par le symbole de l'unité de base correspondante.

    Certaines unités dérivées cohérentes du SI ont reçu des noms spéciaux,* par souci de simplification (voir 2.2.2). Il est important de souligner que chaque grandeur physique n'a qu'une seule unité SI cohérente, même si cette unité peut être exprimée sous différentes formes au moyen de noms spéciaux ou de symboles particuliers. L'inverse, toutefois, n'est pas vrai ; la même unité SI peut, dans certains cas, être employée pour exprimer les valeurs de plusieurs grandeurs différentes (voir 2.2.2).

    La Conférence générale a, de plus, adopté une série de préfixes pour la formation des multiples et sous-multiples décimaux des unités SI cohérentes (voir 3.1, la liste des noms de préfixes et de leur symbole). Ces préfixes sont commodes pour exprimer les valeurs de grandeurs beaucoup plus grandes ou beaucoup plus petites que l'unité cohérente. Suivant la Recommandation 1 (1969) du Comité international, ces préfixes sont désignés sous le nom de préfixes SI. (Ces préfixes sont aussi parfois utilisés avec des unités en dehors du SI, comme décrit dans le chapitre 4 de cette brochure). Cependant, quand un préfixe est utilisé avec une unité du SI, l'unité dérivée obtenue n'est plus cohérente, car le préfixe introduit un facteur numérique différent de 1 dans l'expression de l'unité dérivée en fonction des unités de base.

    Par dérogation à la règle, le nom du kilogramme, l'unité de base pour la masse, comprend le préfixe kilo, pour des raisons historiques. Il est néanmoins considéré comme une unité de base du SI. Les multiples et sous-multiples du kilogramme sont formés en attachant des noms de préfixes au nom de l'unité « gramme » et des symboles de préfixes au symbole d'unité « g » (voir 3.2). Ainsi 10–6 kg s'écrit milligramme, mg, et pas microkilogramme, µkg.

    L'ensemble des unités SI comprend l'ensemble des unités cohérentes et les multiples et sous-multiples de ces unités formés en les combinant aux préfixes SI. Il est désigné sous le nom d'ensemble complet des unités SI, ou simplement unités SI, ou unités du SI. Notons toutefois que les multiples et sous-multiples décimaux des unités du SI ne forment pas un ensemble cohérent.

Chapitre 1 : Introduction

Chapitre 2 : Unités SI

Chapitre 3 : Multiples et sous-multiples décimaux des unités SI

  • Préfixes SI
  • Facteurr Nom Symbole Facteur Nom Symbole
    101 déca da 10?1 déci d
    102 hecto h 10?2 centi c
    103 kilo k 10?3 milli m
    106 méga M 10?6 micro µ
    109 giga G 10?9 nano n
    1012 téra T 10?12 pico p
    1015 péta P 10?15 femto f
    1018 exa E 10?18 atto a
    1021 zetta Z 10?21 zepto z
    1024 yotta Y 10?24 yocto y
  • Le kilogramme

Chapitre 4 : Unités en dehors du SI

Chapitre 5 : Règles d'écriture des noms et symboles d'unités et expression des valeurs des grandeurs

Les principes généraux concernant l'écriture des symboles des unités et des nombres furent d'abord proposés par la 9e CGPM (1948, Résolution 7). Ils furent ensuite adoptés et mis en forme par l'ISO, la CEI et par d'autres organisations internationales. Il en résulte maintenant un consensus général sur la manière dont les symboles et noms d'unités, y compris les symboles et noms de préfixes, ainsi que les symboles et les valeurs des grandeurs, doivent être exprimés. Le respect de ces règles et des conventions de style, dont les plus importantes sont présentées dans ce chapitre, aide à la lisibilité des articles scientifiques et techniques.

Annexe 1 : Décisions de la Conférence générale des poids et mesures et du Comité international des poids et mesures

Cette annexe regroupe les décisions de la Conférence générale (CGPM) et du Comité international (CIPM) qui concernent directement les définitions des unités SI, les préfixes à utiliser avec le SI, ainsi que les conventions relatives à l'écriture des symboles d'unités et des nombres. Il ne s'agit pas d'une liste exhaustive des décisions de la Conférence générale et du Comité international. Pour consulter toutes ces décisions, il faut se référer au site internet du BIPM, aux volumes successifs des Comptes rendus de la Conférence générale des poids et mesures (CR) et des Procès-verbaux du Comité international des poids et mesures (PV), et aussi, pour les décisions récentes, à Metrologia.

Le SI n'est pas statique, il suit les progrès de la métrologie, aussi certaines décisions ont-elles été abrogées ou modifiées ; d'autres ont été précisées par des adjonctions. Dans la Brochure sur le SI, quelques notes ont été ajoutées par le BIPM pour rendre le texte plus compréhensible. Elles ne font pas partie des décisions proprement dites.

Dans la version imprimée de la Brochure, les décisions de la CGPM et du CIPM sont listées selon l'ordre chronologique dans lequel elles ont été prises. Cependant, afin de pouvoir identifier facilement les décisions concernant un domaine particulier, une table des matières, par sujet, est disponible ci-dessous :

Annexe 2 : Réalisation pratique des définitions des principales unités

Annexe 3 : Unités pour la mesure des grandeurs photochimiques des principales unités

Les rayonnements optiques sont susceptibles de produire des modifications chimiques dans certains matériaux vivants ou inertes. Cette propriété est appelée actinisme et les rayonnements capables de causer de tels changements sont connus sous le nom de rayonnements actiniques. Les rayonnements actiniques ont la propriété fondamentale qu'à l'échelle moléculaire un photon interagit avec une molécule pour altérer ou briser cette molécule en de nouvelles espèces moléculaires. Il est donc possible de définir des grandeurs photochimiques ou photobiologiques spécifiques en fonction de l'effet du rayonnement optique sur les récepteurs chimiques ou biologiques correspondants.

Dans le domaine de la métrologie, la seule grandeur photobiologique qui ait été formellement définie du point de vue des mesures selon les règles du SI est l'interaction de la lumière avec l'œil humain dans la vision. Une unité de base du SI, la candela, a été définie pour cette importante grandeur photobiologique. Plusieurs autres grandeurs photométriques, dont les unités sont dérivées de la candela, ont également été définies (comme le lumen ou le lux, voir tableau 3, chapitre 2).