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一人民教育出版社
一
为了适应我国经济建设的发展，促进我国市场经济与国际接轨，国家技术监督局于1993年12月27日批准、发布了15项量和单位国家标准，规定从1994年7月1日起实施。
这套国家标准1994年12月由中国标准出版社出版发行，书名为《量和单位》。
《量和单位》是1986年第二版的修订版和替代本，包括GB3100—93《国际单位制及其应用》、GB3101—93《有关量、单位和符号的一般原则》、GB3102.1—93《空间和时间的量和单位》、GB3102.2—93《周期及其有关现象的量和单位》、GB3102.3—93《力学的量和单位》、GB3102.4—93《热学的量和单位》、
GB3102.5—93《电学和磁学的量和单位》、GB3102.6—93《光及有关电磁辐射的量和单位》、GB3102.7—93《声学的量和单位》、GB3102.8—93《物理化学和分子物理学的量和单位》、GB3102.9—93《原子物理学和核物理学的量和单位》、GB3102.10—93《核反应和电离辐射的量和单位》、GB3102.11—93《物理科学和技术中使用的数学符号》、GB3102.12—93《特征数》、GB3102.13—93《固体物理学的量和单位》。
以上这15项量和单位国家标准是强制性国家标准，是各行各业必须执行的基础性标准，是国家法定计量单位的具体应用形式。
根据《中华人民共和国计量法》和《中华人民共和国标准化法》的规定，国家要求所有1995年7月1日以后出版的科技书刊、报纸、新闻稿件、教材、产品铭牌、产品说明书等，在使用量和单位的名称、符号、书写规则时都应符合这套标准的规定；所有出版物再版时，都要按这套标准规定进行修订。
这套国家标准是以国际标准化组织（ISO）的TC12技术委员会于1992年制定的相应ISO国际标准为蓝本，参考其他国家和地区的标准，结合我国国情制定的。
与1986年版相比，在量和单位的体系上、名称和符号上，更为系统，更好地反映了当代科学的概念。
如将国际单位制（SI）中的SI辅助单位明确地归入SI导出单位一类，将“无量纲量（dimensionlessquantities）”改称为“量纲一的量（quantitiesofdimensionone）”，规定其SI单位为一（one），符号为1。
增加了四个词头：
1024，尧[它]，yotta，Y；1021，泽[它]，zetta，Z；10－24，幺[科托]，yocto，y；10－21，仄[普托]，zepto，z。
禁止了像ppm，pphm，ppb等语文缩写的使用。
这套国家标准引入了国际标准ISO31-0：
1992对量的一套命名法。
如果量Q为量A除以量B为质量（mass）、体积（volume）、长度（lenght）、面积（area）等，则将形容词质量（的）（massic）、体积（的）（volumic）、线（的）（lineic）、面积（的）（areic）（括号中的形容词是新造的英文形容词）等放在A的名称前构成Q的名称。
因此在新标准中，将比热容（specificheatcpacity）称为质量热容（massicheatcpacity），将质量密度（massdensity）或密度（density）称为体积质量（volumicmass）……。
当然像这些量的原名称仍可以继续使用。
此外，标准对量的名称作了一系列的合理简化。
例如将名称中的“物质B”简化为“B”，将“物质B的浓度”简化为“B的浓度”。
将“内能（internalenergy）”和符号“U，（E）”改为“热力学能（thermodynamicenergy）”，意图是把这个在热力学中定义的能量与力学、电磁学中定义的能量相区别。
《量和单位》中有15项量和单位国家标准，可以分为四个部分。
第一部分为GB3100—93《国际单位制及其应用》；第二部分为GB3101—93《有关量、单位和符号的一般原则》；第三部分为GB3102.1～3102.10—93，GB3102.12～3102.13—93；（各学科的量和单位）第四部分为GB3102.11《物理科学和技术中使用的数学符号》。
二
第一部分GB3100—93《国际单位制及其应用》是一项基础性、通用性的标准，等效采用国际标准ISO1000：
1992《SI单位及其倍数单位和一些其他单位的应用推荐》，参照采用国际计量局《国际单位制（SI）》（1991年第6版）。
这项标准列出了国际单位制（SI）的构成体系，规定了可以与国际单位制并用的单位以及计量单位使用规则。
这项标准适用于国民经济、科学技术、文化教育等一切领域中使用计量单位的场合。
GB3100—93的一级条目分别为：
引言
1主题内容与适用范围
2国际单位制的构成
3SI单位
4SI单位及其倍数单位的应用
5单位名称
6单位符号
7可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位
附录ASI单位的十进倍数与分数单位及可并用的某些其他单位示例
附录B国际单位制基本单位的定义
GB3100—93阐述了国际单位制的构成体系，列出了国际单位制的各个基本组成部分并作出必要的解释和说明。
国际单位制的各个基本组成部分分别为，7个SI基本单位、18个包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位、3个由于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的SI导出单位、20个SI词头。
同时规定了单位和词头的名称、简称、符号。
所有国际单位制的单位都由它们组合而成。
GB3100—93特别突出了7个SI基本单位。
SI基本单位分别是相互独立的7个物理量（长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度）的单位。
标准给出了7个基本单位的严格定义，它们是从科学实验中总结出来的、反映了当前科学技术发展水平，具有较高的精度并易于复现。
从7个基本单位的定义可以看出，除了质量单位千克定义使用实物基准外，其他6个基本单位定义均使用自然基准。
由此可以认为国际单位制是科学严谨、精密准确的。
GB3100—93明确了我国法定计量单位与国际单位制的关系。
我国法定计量单位除了国际计量单位制的主体以外，还选择了16个可与国际单位制并用的非SI的单位，作为我国法定计量单位的一部分。
GB3100—93对国际单位制在中国的使用方法作了规范。
规定了单位全称和简称的使用、组合单位名称与其符号表示和读写的方法、成方形式单位名称的读写规则等。
规定了单位符号的使用规则和书写规则。
单位符号的使用规则包括单位符号的通用性、单位中文符号的使用场合、单位符号形式的确定性等。
单位符号的书写规则包括单位符号书写的正斜体和大小写要求、相乘和相除方式构成的组合单位符号的表示方法等。
三
第二部分GB3101—93《有关量、单位和符号的一般原则》是1986年第2版的修订版，依照国际标准ISO31-0：
1992《量和单位──第零部分：
一般原则》进行修订的。
GB3101—93等效采用了国际标准，是我国一项强制性、基础性的标准，是《量和单位》系列标准中的理论基础。
GB3101—93规定了各科学技术领域使用的量、单位和符号的一般原则。
其中包括物理量、方程式、量和单位、一贯单位制，特别是国际单位制的原则说明。
这项标准适用于各科学技术领域。
GB3101—93的一级条目分别为：
引言
1主题内容与适用范围
2量和单位
3关于符号和数字印刷方面的规定
附录A物理量名称中所用术语的规则
附录B数的修约规则
附录C有关量和单位国际组织。
GB3101—93用很大的篇幅对量进行规范的描述和讲解。
强调《量和单位》系列标准中处理的量都是用于定量描述物理现象的物理量。
量可分为很多类，属性相同的量组合为同一量，同一类量可以用选定的量单位与一个数的乘积表示。
如纳的一条谱线的波长为：
λ＝5.896×10－7m
式中λ为波长符号；m为长度米的符号；而5.896×10－7则是以米作单位时，这一波长的数值。
量可以是标量，也可以是矢量或张量。
在普遍情况下，常用下列关系式表示：
A＝{A}·[A]
式中A为某一物理量的符号；[A]为某一单位的符号；而{A}则是以单位[A]表示量A的数值。
GB3101—93描述量和量之间的关系时，具体讲解了量的数学运算、量的方程式和数值方程式。
规定两个或两个同一类的物理量可以相加或相减；一个物理量可按代数法则与另外的物理量相乘或相除。
A和B两个量的乘积和商满足下列关系：
AB＝{A}{B}·[A][B]
式中{A}{B}为量AB的数值{AB}，乘积[A][B]为量AB的单位[AB]；商{A}/{B}为量A/B的数值{A/B}，商[A]/[B]为量A/B的单位[A/B]。
如作匀速运动的质点的速度为
v＝l/t
式中l为质点在时间间隔t内所经过的距离。
若质点在时间间隔t＝2s内所经过的距离l＝6m，则有
v＝l/t就是一个量的方程式。
如分别用千米每小时、米和秒作为速度、长度和时间的单位，则数值方程为
{v}km/h＝3.6{l}m/{t}s
GB3101—93明确指出量方程式与所选用的单位无关，而数值方程式与所选用的单位有关。
因此，通常优先选用量方程式。
在量方程式中还常使用经验常量、数字因数。
GB3101—93分别对二者进行举例说明。
如在单摆的长度l与单摆周期T的关系的量方程式为
T＝C·l1/2
式中经验常量C＝2.006s/m1/2。
质量为m，速度为v的质点的动能为
式中1/2为数字因数。
量制和量纲作为《量和单位》系列标准中的基本概念，在GB3101—93占有重要的位置。
在科学领域中，约定选取的基本量和相应的导出量的特定组合叫量制。
基本量和导出量组成量制。
例如在力学中，除长度、质量、时间三个基本量外，还包括速度、加速度、力等导出量。
所谓量纲，是指以量制中基本量的乘积，表示该量制中量的表达式。
量纲只是表示量的属性，而不是它的大小。
量纲只用于定性地描绘物理量，特别是定性地给出导出量与基本量的关系。
基本量的量纲就是它本身，导出量的量纲表现为基本量纲和其他导出量的量纲之积，简称为量纲积。
为了便于表达，常使用符号表示量纲。
GB3101—93对此作了具体规定：
量Q的量纲用符号写成
dimQ
量纲的一般表达式为
dimQ＝AαBβCγ…
式中A，B，C…为该量制中基本量A，B，C…的量纲；α，β，γ…为对应基本量的量纲指数。
在SI中量Q的量纲一般表示为
dimQ＝LαMβTγIδΘεNζJη
式中L，M，T，I，Θ，N，J为SI基本量长度，质量，时间，电流，热力学温度，物质的量，发光强度的量纲。
在SI中速度v的量纲关系式为
dimv＝LT1/2
GB3101—93对量制和量纲的以上表述和规定严谨、清晰、完整，为量和单位的具体应用，例如检验物理关系正确与否，提供了理论根据和标准。
在单位的一般原则部分，GB3101—93特别表述了一贯制单位制的概念。
选择一种单位制，可以使包含数字因数的数值方程同相应的量方程式有完全相同的形式，这样在实际应用中比较方便。
对有关量制及其方程式而言，按此原则构成的单位制称为一贯单位制，简称一贯制。
在一贯制的单位方程中，数字因数只能是1。
SI就是这种单位制。
标准中给出了以下示例：
量方程式量纲导出单位符号
速度v＝dl/dtLT－1m/s
力F＝md2l/dt2MLT－2kg·m/s2
动能ML2T－2kg·m2/s2
势能Ep＝mghML2T－2kg·m2/s2
能ML2T－2kg·m2/s2
相对密度d＝ρ0/ρ11
由于有了量纲和一贯制的概念，GB3101—93使用这两个概念来解释和说明SI单位，使得理解国际单位制构成体系思路更加清晰、准确。
在物理量中有一些量为量纲一的量。
GB3101—93专门用一条对量纲一的量的单位进行规范：
任何量纲一的量的SI一贯单位都是一，符号是1。
标准对单位一的使用规则进行了示范性的讲解。
量纲一的量以前称无量纲量，如平面角、立体角、相对密度的量纲均为一。
对于量纲一的量，首先应肯定的是它们属于物理量，具有物理量的特性。
GB3101—93在“关于符号和数字印刷方面的规定”中，对量的符号、量的下标印刷规则、量的符号组合、量的基本运算、单位的符号、单位的符号组合、SI词头的印刷和使用、数的印刷、小数记号、数的相乘、量的表示法、化学元素和核元素的符号等作出规范。
这部分内容丰富，示例详实，实用性强。
例如在下标印刷方面的规则中规定：
表示物理量符号的下标用斜体印刷。
其他下标用正体印刷。
例：
正体下标斜体下标
Cg（g：
气体）Cp（p：
压力）
gn（n：
标准）Σnanbn（n：
连续数）
μr（r：
相对）Σxaxbx（x：
连续数）
Ek（k：
动的）gik（i,k：
连续数）
χe（e：
电的）px（x：
x轴）
T1/2（1/2：
一半）Iλ（λ：
波长）
四
第三部分GB3102.1～3102.10—93，GB3102.12～3102.13—93为各学科的量和单位标准。
包括空间和时间的量和单位、周期及其有关现象的量和单位、力学的量和单位、热学的量和单位、电学和磁学的量和单位、光及有关电磁辐射的量和单位、声学的量和单位、物理化学和分子物理学的量和单位、原子物理学和核物理学的量和单位、核反应和电离辐射的量和单位、特征数、固体物理学的量和单位。
各标准主要内容以表格的形式列出。
表格中有关量的各栏列于左面各页（双数页面），将其单位列于对应的右面各页（单数数页面）并对齐。
两条实线间的全部单位都是左面各页相应实线间的量的单位。
量连同其国际符号和定义一起列出。
量按下述方式编排：
1.量的表格列出了各标准相应领域中最重要的量及其符号。
并在大多数情况下给出了量的定义，但这些定义只用于识别，并非都是完全的。
2.某些量的矢量特性，特别是当定义需要时，已予说明。
但并不企图使其完整或一致。
3.在大多数情况下，每个量只给出一个名称和一个符号。
当一个量给出两个以上的名称或符号，而未加以区别时，则它们处于同等地位。
4.括号中的符号为“备用符号”，供在特定情况下主符号以不同意义使用时使用。
量的相应单位连同其国际符号和定义一起列出。
单位按下述方式编排：
1.一般只给出SI单位。
应使用SI单位及其SI词头构成的十进倍数和分数单位。
2.可与SI的单位并用的和属于国家法定计量单位的非SI的单位列于SI单位之下，并用虚线与相应的SI单位隔开。
3.专门领域中使用的非国家法定计量单位列于“换算因数和备注”栏。
一些非国家法定计量单位列于附录（参考件）中，这些参考件不是标准的组成部分。
数值表示：
1.“定义”栏中的所有数值都是准确的。
2.在“换算因数和备注”栏中的数值如果是准确的，则在数值后用括号加注“准确值”字样。
量：
2-1～2-6单位：
2-1.a～2-6.a
项号
量的名称
符号
定义
备注
项号
单位名称
符号
定义
换算因数和备注
2-1
周期
period，
periodictime
T
一个循环的时间
2-1.a
秒
second
s
2-2
时间常数
timeconstantofanexponen-
tiallyvaryingquantity
τ
量保持其初始变化率时达到极限值的时间
如果一个量F（t）与时间t的函数关系为：
F（t）=A+B－t/τ
则τ是时间常数
2-2.b
秒
second
s
2-3
频率
frequency
f，ν
f＝1/T
2-1.a
赫[兹]
1Hz=1s－1
1Hz是周期为1s的周期现象的频率
五
第四部分GB3102.11《物理科学和技术中使用的数学符号》，规定了物理科学、工程技术和与此有关的教学中一般常用的数学符号，过于专门的数学符号未列入。
主要内容以表格形式列出。
分为13个部分：
几何符号、集合论符号、数理逻辑符号、杂类符号、运算符号、函数符号、指数函数和对数函数符号、三角函数和双曲函数符号、复数符号、矩阵符号、坐标系符号、矢量和张量符号、特殊函数符号。
表格根据各部分数学符号的需要分为4至5列，内容分别为：
“项号”“符号”“符号名称”“表达式”“应用”“意义或读法”“备注及示例”。
标准规定了用斜体字母表示的符号，例如变量（x，y）、变动附标（Σixi中的i）、函数（f，g）；用正体字母表示的符号，例如sin，exp，ln，Γ；函数的自变量表示法；公式的转行矢量及其分量的表示。
数理逻辑符号节选：
2.3数理逻辑符号
项号
符号
应用
符号名称
意义、读法及备注
11-3.1
∧
p∧q
合取符号
conjunctionsign
p和q
11-3.2
∨
p∨q
析取符号
disconjunctionsign
p或q
11-3.3
¬
¬p
否定符号
negationsign
p的否定；不是p；非p
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