அளவீட்டியல்

1.1 அலகு

ஓர் அளவீட்டைச் சிறப்பாக மேற்கொள்வதற்கு மூன்று காரணிகள் தேவைப்படுகின்றன: கருவி, திட்ட அளவு மற்றும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அலகு. உலகின் பல்வேறு பகுதிகளில் வாழும் மக்கள் பல்வேறுவிதமான அலகு முறைகளைப் பயன்படுத்தி வருகின்றனர்.

1.1.1 அலகு முறைகள்

அலகு முறை	நீளம்	நிறை	காலம்
FPS முறை	அடி	பவுண்ட்	விநாடி
CGS முறை	செண்டி மீட்டர்	கிராம்	விநாடி
MKS முறை	மீட்டர்	கிலோகிராம்	விநாடி
SI முறை	மீட்டர்	கிலோகிராம்	விநாடி

CGS, MKS மற்றும் SI அலகு முறைகள் மெட்ரிக் அலகுமுறை வகையைச் சார்ந்தவை. ஆனால் FPS அலகுமுறை மெட்ரிக் அலகுமுறை அல்ல. இது ஆங்கில இயற்பியலாளர்கள் பயன்படுத்திய அலகு முறை ஆகும்.

1.2 பன்னாட்டு அலகு முறை (SI Units)

1960 ஆம் ஆண்டு, பிரான்ஸ் நாட்டில் பாரிஸ் நகரில் நடைபெற்ற எடைகள் மற்றும் அளவீடுகள் குறித்த 11ஆவது பொது மாநாட்டில், அறிவியல் அறிஞர்கள், இயற்பியல் அளவுகளுக்கான பொதுவான அளவீட்டின் தேவையை உணர்ந்தனர். அந்த அலகு முறையானது, பன்னாட்டு அலகுமுறை அல்லது SI அலகு முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது Systeme International என்ற பிரெஞ்சு வார்த்தையிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டது.

1.2.1 ஏழு அடிப்படை அளவுகளும் அலகுகளும்

அளவு	அலகு	குறியீடு
நீளம்	மீட்டர்	m
நிறை	கிலோகிராம்	kg
காலம்	விநாடி	s
வெப்பநிலை	கெல்வின்	K
மின்னோட்டம்	ஆம்பியர்	A
பொருளின் அளவு	மோல்	mol
ஒளிச்செறிவு	கேண்டிலா	cd

1.2.2 வெப்பநிலை

ஒரு பொருள் பெற்றிருக்கும் வெப்பத்தின் அல்லது குளிர்ச்சியின் அளவைக் குறிப்பிடும் இயற்பியல் அளவே வெப்பநிலை ஆகும். ஒரு அமைப்பிலுள்ள துகள்களின் சராசரி இயக்க ஆற்றலே வெப்பநிலை என்று வரையறுக்கப்படுகிறது. வெப்பநிலையின் SI அலகு கெல்வின் ஆகும். வெப்பநிலையானது செல்சியஸ், ஃபாரன்ஹீட், கெல்வின் போன்ற அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது. வெப்பநிலையை நேரடியாகக் கண்டறிய வெப்பநிலைமானிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

1.2.3 மின்னோட்டம்

ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் மின்னூட்டங்கள் பாய்வதை மின்னோட்டம் என்கிறோம். மின்னோட்டத்தின் எண் மதிப்பானது, ஒரு கடத்தியின் வழியே ஒரு விநாடியில் பாயும் மின்னூட்டங்களின் அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

மின்னோட்டம் = மின்னூட்டத்தின் அளவு / காலம் (I = Q/t)

மின்னூட்டம் கூலூம் என்ற அலகினால் அளவிடப்படுகிறது. மின்னோட்டத்தின் SI அலகு ஆம்பியர் ஆகும். இது A என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. மின்னோட்டமானது அம்மீட்டர் என்ற கருவியின் மூலம் அளக்கப்படுகிறது.

1.2.4 பொருளின் அளவு

பொருளின் அளவு என்பது, ஒரு பொருளில் உள்ள துகள்களின் எண்ணிக்கையின் அளவாகும். துகள்கள் என்பவை அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், அயனிகள், எலக்ட்ரான்கள் அல்லது புரோட்டான்களாக இருக்கலாம். மோல் என்பது 6.023 × 10²³ துகள்களைக் கொண்ட பொருளின் அளவைக் குறிக்கிறது. இது mol என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. இந்த எண் அவோகாட்ரா எண் என்றும் வழங்கப்படுகிறது.

1.2.5 ஒளிச்செறிவு

ஒளி மூலத்திலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் ஓரலகு திண்மக் கோணத்தில் வெளிவரும் ஒளியின் அளவு ஒளிச்செறிவு எனப்படும். ஒளிச்செறிவின் SI அலகு கேண்டிலா ஆகும். இதை Cd என்ற குறியீட்டால் குறிக்கலாம். எரியும் மெழுகுவர்த்தி ஒன்று வெளியிடும் ஒளியின் அளவு தோராயமாக ஒரு கேண்டிலாவிற்குச் சமமாகும். ஒளிமானி (Photometer) என்பது ஒளிச்செறிவை அளவிடும் கருவியாகும்.

1.2.6 தளக்கோணம் மற்றும் திண்மக்கோணம்

இரு நேர் கோடுகள் அல்லது இரு தளங்களின் குறுக்கு வெட்டினால் உருவாகும் கோணம் தளக்கோணம் எனப்படும். தளக்கோணத்தின் SI அலகு ரேடியன் ஆகும். இது rad என குறிக்கப்படுகிறது. ஆரத்தின் அளவிற்குச் சமமான நீளம் கொண்ட வட்ட வில் ஒன்று, வட்டத்தின் மையத்தில் ஏற்படுத்தும் கோணம் ரேடியன் எனப்படுகிறது.

மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தளங்கள் ஒரு பொதுவான புள்ளியில் வெட்டிக்கொள்ளும்போது உருவாகும் கோணம் திண்மக்கோணம் எனப்படும். திண்மக் கோணத்தின் SI அலகு ஸ்டரேடியன் ஆகும். இது sr என்று குறிக்கப்படுகிறது.

தளக்கோணம்	திண்மக்கோணம்
இரு கோடுகள் அல்லது இரு தளங்கள் வெட்டிக்கொள்வதால் உருவாகும் கோணம்	மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தளங்கள் ஒரு பொதுவான புள்ளியில் வெட்டிக்கொள்வதால் உருவாகும் கோணம்
இது இருபரிமாணம் கொண்டது	இது முப்பரிமாணம் கொண்டது
இதன் அலகு ரேடியன்	இதன் அலகு ஸ்டரேடியன்

1.3 கடிகாரங்கள்

கால இடைவெளியை அளவிடுவதற்கு கடிகாரங்கள் பயன்படுகின்றன. காட்சியின் அடிப்படையில் இரு வகைக் கடிகாரங்கள் உள்ளன: 1. ஒப்புமை வகை (Analog) கடிகாரங்கள் 2. எண்ணிலக்க வகை (Digital) கடிகாரங்கள்.

செயல்படும் முறையின் அடிப்படையில் இரு வகைக் கடிகாரங்கள் உள்ளன: 1. குவார்ட்ஸ் கடிகாரங்கள் 2. அணுக்கடிகாரங்கள்.

குவார்ட்ஸ் கடிகாரங்கள்: இவை குவார்ட்ஸ் எனப்படும் படிகத்தினால் கட்டுப்படுத்தப்படும் மின்னணு அலைவுகள் மூலம் இயங்குகின்றன. இக்கடிகாரங்களின் துல்லியத்தன்மையானது 10⁹ விநாடிக்கு ஒரு விநாடி என்ற அளவில் இருக்கும்.

அணுக்கடிகாரங்கள்: இக்கடிகாரங்கள் அணுவின் உள்ளே ஏற்படும் அதிர்வுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு செயல்படுகின்றன. இவை 10¹³ விநாடிக்கு ஒரு விநாடி என்ற அளவில் துல்லியத்தன்மை கொண்டவை. இவை GPS, GLONASS மற்றும் பன்னாட்டு நேரப்பங்கீட்டு அமைப்பு ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

1.4 அளவிடலில் துல்லியத்தன்மை

ஒவ்வொரு அளவீடும் சில நிலையற்ற தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நிலையற்ற தன்மையே பிழை எனப்படுகிறது. சோதனை மூலம் கண்டறியப்பட்ட மதிப்பிற்கும், உண்மையான மதிப்பிற்கும் இடையே உள்ள வேறுபாடு பிழை என வரையறுக்கப்படுகிறது. துல்லியம் என்பது ஒரு அளவீடானது உண்மையான மதிப்பிற்கு எவ்வளவு நெருக்கமாக உள்ளது என்பதைக் குறிக்கும். நுட்பம் என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மதிப்புகள் ஒன்றுக்கொன்று எவ்வளவு நெருங்கி இருக்கின்றன என்பதைக் குறிக்கும்.

1.5 தோராயமாக்கல்

ஒரு இயற்பியல் அளவை அளவிடும்போது, உண்மையான மதிப்பிற்கு மிக நெருக்கமாக அமைந்த மதிப்பைக் கண்டறியும் ஒரு வழிமுறையே தோராயமாக்கல் ஆகும். போதுமான தகவல்கள் கிடைக்காதபோது, பிரச்சனைகளுக்குத் தீர்வு காண்பதற்கு இயற்பியலாளர்கள் தோராய முறையைக் கையாளுகின்றனர்.

1.6 முழுமையாக்கல்

கணிப்பான்களின் மூலம் கிடைக்கப் பெறும் மதிப்பானது அதிக எண்ணிக்கையிலான இலக்கங்களைக் கொண்டிருக்கும். எனவே, அதிக இலக்கங்களைக் கொண்டுள்ள இம்மதிப்புகளை முழுமையாக்க வேண்டியுள்ளது.

முழுமையாக்கலுக்கான விதிகள்:

• முழுமையாக்கப்படவேண்டிய எண்ணில் கடைசி இலக்கத்தைக் கண்டறிய வேண்டும்.
• அடுத்த இலக்கத்தில் உள்ள எண்ணின் மதிப்பு 5 ஐ விடக் குறைவாக இருப்பின், முழுமையாக்கப்படவேண்டிய இலக்கத்திலுள்ள எண்ணை மாற்ற வேண்டியதில்லை.
• அடுத்த இலக்கத்தில் உள்ள எண்ணின் மதிப்பு 5 அல்லது 5 ஐ விட அதிகமாக இருப்பின், முழுமையாக்கப்படவேண்டிய இலக்கத்தின் மதிப்பை ஒன்று அதிகரிக்க வேண்டும்.