指数 ,就是物理量Q的量纲(或量纲指数)。量纲具有如下特征:

1.量纲 可以是正数或负数,也可以是整数或分数,如果某个量对基本量的量纲全部为零,则称它为无量纲量,其量纲式为

超越函数符号(sin,ln,e …)下的数必定是无量纲的。 注意:无量纲的量可以有单位。例如,行星轨道周期变短的频率的单位是秒/世纪, 两个时间单位不能约掉, 它成为无单位的量,但是有单位的量。

2.只有量纲相同的项才能进行加减或用等式联接。如力F就不能等式联接起来。因为 ,而 ,这两个量的量纲是不相同的。

1.表明物理导出量与基本量之间的关系

例如,速度和加速度,其量纲都是长度与时间两个基本物理量的组合,但 对应的量纲表示出了这两个物理量的差异。

2.量纲分析用于单位换算

例如,已知速度量纲,现将长度单位米换成千米,时间单位由秒换成小时。即长度单位和时间单位各增大了 倍,则速度单位增大了 倍,所以有:

1千米/小时= 米/秒

3.检验公式的正确与否

物理量的量纲表示可用来检验公式的正确性,依据的原则是只有量纲相同的量才能加减或用等号相联接;超越函数符号下的数必定是无量纲的。

例如,单摆周期 ,其量纲为 。如记忆不准确,误记为 ,此时右端量纲为 ,与左端量纲不同,由此判断公式 错误。 又如,平面简谐波方程,如果误记为,检查要求cos内为无量纲的纯量。现在, 是无量纲的量,但 的量纲是T。可见表达式是错误的。

注意:量纲检查无误的公式并不一定完全正确,因为公式中各项的系数不能靠量纲来检查。