Metre - Metre

metre
Metrik mühür.svg
Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu (BIPM) Mührü – Ölçü kullan (Yunanca: ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ )
Genel bilgi
Birim sistemi SI temel birimi
Birimi Uzunluk
Sembol m
Dönüşümler
1 m ... ... eşittir ...
   SI birimleri    1000  mm
0,001  km
   İmparatorluk / ABD birimleri    ≈ 1.0936  yarda

 ≈ 3.2808  ft

 ≈ 39.37  yılında
   Deniz birimleri    ≈ 0.000 539 96  nmi

Ölçer ( Commonwealth yazım ) ya da metre ( Amerikan yazım ; imla farklılıkları görmek ) (Fransız birliği dan mètre Yunan isim dan, μέτρον , "ölçü") 'dir temel birim arasında uzunluk içinde Uluslararası Birim Sistemi (SI). SI birim sembolü m'dir .

Metre şu anda ışığın boşlukta aldığı yolun uzunluğu olarak tanımlanmaktadır .1/299 792 458bir saniye .

Metre aslen mesafeye biri on milyonda olarak 1793 yılında tanımlandı ekvatora kadar Kuzey Kutbu bir birlikte büyük bir çember , böylece Dünya'nın çevresi yaklaşık40 000  km. 1799'da sayaç, bir prototip sayaç çubuğu olarak yeniden tanımlandı (kullanılan gerçek çubuk 1889'da değiştirildi). 1960 yılında, metre, belirli bir kripton-86 emisyon hattının belirli sayıda dalga boyu cinsinden yeniden tanımlandı . Mevcut tanım 1983'te kabul edildi ve metrenin uygun bir uzunluk ölçüsü olduğunu netleştirmek için 2002'de biraz değiştirildi .

Yazım

Metre , metre kullanan Amerika Birleşik Devletleri ve Filipinler hariç, İngilizce konuşulan hemen hemen tüm ülkelerde uzunluk için metrik birimin standart yazımıdır . Almanca, Felemenkçe ve İskandinav dilleri gibi diğer Cermen dilleri de Meter veya meter kelimesini aynı şekilde heceler .

Ölçüm cihazları ( ampermetre , hızölçer gibi ) İngilizce'nin tüm türevlerinde "-meter" olarak yazılır. "-Metre" son eki, uzunluk birimiyle aynı Yunanca kökenlidir.

etimoloji

Etimolojik kökleri metre Yunan izlenebilmektedir fiil μετρέω ( metreo ) (ölçüsüne, saymak veya karşılaştırın) ve isim μέτρον ( metron şiirsel metre için ve ılımlılık için uzantısı tarafından fiziksel ölçümü için kullanıldı) (ölçüsü), veya aşırıcılıktan kaçınma ("cevabınızda ölçülmelidir" gibi). Bu kullanım yelpazesi Latince ( metior, mensura ), Fransızca ( mètre, mesure ), İngilizce ve diğer dillerde de bulunur. Yunanca kelime, Proto-Hint-Avrupa kökü *meh₁- 'ölçmek' kökünden türetilmiştir . Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nun (BIPM) mühründeki ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ ( metro chro ) sloganı , Yunan devlet adamı ve filozof Midilli Pittacus'un bir sözüdür ve "Ölçü kullan!" olarak tercüme edilebilir. hem ölçülü hem ölçülü. Metre kelimesinin İngilizcede kullanımı ( Fransızca mètre birimi için ) en azından 1797 gibi erken bir tarihte başlamıştır.

Tanım tarihi

Meridian oda Paris Gözlemevi (veya Cassini oda): Paris meridyen yere çizilir.

Sarkaç veya meridyen

1671'de Jean Picard bir " saniye sarkacının " uzunluğunu ölçtü ve evrensel toise (Fransızca: Toise Universelle ) olarak adlandırılacak bu uzunluğun iki katı bir ölçü birimi önerdi . 1675'te Tito Livio Burattini , bir sarkaç uzunluğuna dayanan bir uzunluk birimi için metre terimini önerdi , ancak daha sonra bir saniye sarkacının uzunluğunun yerden yere değiştiği keşfedildi.

Eratosthenes'ten bu yana coğrafyacılar , 1669'da Jean Picard'ın yarıçapı olarak belirlediği Dünya'nın boyutunu değerlendirmek için meridyen yaylarını kullandılar .3 269 000 toise , basit bir küre olarak ele alındı. 18. yüzyılda, jeodezi ampirik gösteren bir aracı olarak önemi büyüdü yerçekimi teorisini nedeniyle Dünya'nın yarıçapı oldu Tüm gök mesafeler hangi birim sevk edilecek.

meridyen tanımı

Sonucunda Lumières ve sırasında Fransız Devrimi , Fransız Bilimler Akademisi tüm önlemler için tek bir ölçek belirlenmesiyle bir komisyon tahsil. 7 Ekim 1790'da bu komisyon ondalık bir sistemin kabul edilmesini tavsiye etti ve 19 Mart 1791'de temel bir uzunluk birimi olan mètre ("ölçü") teriminin kabul edilmesini tavsiye etti . çeyrek meridyen , kuzey kutbu ile ekvator arasındaki meridyen boyunca Paris'ten geçen mesafe . 1793'te Fransız Ulusal Konvansiyonu teklifi kabul etti.

Fransız Bilimler Akademisi tarafından yönetilen bir sefer devreye Jean Baptiste Joseph Delambre ve Pierre Mechain 1792 den doğru bir çan kulesi arasındaki mesafeyi ölçmek için çalıştı 1799, kalıcı, Dunkerque ve Montjuïc kale içinde Barcelona at boylam arasında Paris Panthéon'un (bkz Delambre ve Méchain'in meridyen yayı ). Keşif gezisi Denis Guedj, Le Mètre du Monde'da kurgulandı . Ken Alder, The Measure of All Things'deki keşif gezisi hakkında gerçekçi bir şekilde yazdı : dünyayı dönüştüren yedi yıllık yolculuk ve gizli hata . Paris meridyeninin bu kısmı , Kuzey Kutbu'nu Ekvator'a bağlayan yarım meridyenin uzunluğunun temeli olarak hizmet edecekti. 1801'den 1812'ye kadar Fransa, bu seferin Peru'daki Jeodezik Misyonu'nun sonuçlarıyla birleştirilmiş sonuçlarına dayanarak, metrenin bu tanımını resmi uzunluk birimi olarak benimsedi . Sonuncusu, Larrie D. Ferreiro tarafından Measure of the Earth: The Aydınlanma Seferi, Dünyamızı Yeniden Şekillendiren'de anlatılmıştır .

19. yüzyılda, jeodezi, matematikteki gelişmelerin yanı sıra kişisel denklemler dikkate alınarak gözlem araç ve yöntemlerinin gelişmesiyle bir devrim yaşadı . En küçük kareler yönteminin meridyen yayı ölçümlerine uygulanması , jeodezide bilimsel yöntemin önemini göstermiştir . Öte yandan, telgrafın icadı paralel yayları ölçmeyi mümkün kıldı ve tersinir sarkacın gelişmesi , Dünya'nın yerçekimi alanının araştırılmasına yol açtı . Yerkürenin Şeklinin daha doğru bir şekilde belirlenmesi, yakında Struve Jeodezi Yayı'nın (1816-1855) ölçümünden kaynaklanacak ve bu uzunluk standardının tanımı için başka bir değer vermiş olacaktı. Bu, sayacı geçersiz kılmadı, ancak bilimdeki ilerlemelerin Dünya'nın boyutunun ve şeklinin daha iyi ölçülmesine izin vereceğini vurguladı.

1832 yılında, Carl Friedrich Gauss incelenmiştir dünyanın manyetik alanı ve ekleme önerilen ikinci sayacın ana birimleri ve kilogram şeklinde CGS sistemi ( santimetre , gram , ikinci). 1836'da Alexander von Humboldt ve Wilhelm Edouard Weber ile işbirliği içinde ilk uluslararası bilimsel dernek olan Magnetischer Verein'i kurdu . Dünyanın manyetik alanı, yıldırım ve yerçekimi gibi jeofiziksel olayların dünyanın farklı noktalarında gözlemlenmesinin koordinasyonu , ilk uluslararası bilimsel derneklerin kurulmasını teşvik etti. Temeli Magnetischer Verein (Alman: Orta Avrupa Arc Ölçüm o takip ediyorum Mitteleuropäische Gradmessung ) girişimiyle Johann Jacob Baeyer 1863 yılında, ve o tarafından Uluslararası Meteoroloji Örgütü olan ikinci başkan, İsviçre meteorolog ve fizikçi , Heinrich von Yabani temsil edecek Rusya'yı en Ağırlık ve Ölçüler Uluslararası Komitesi (CIPM).

Uluslararası prototip metre çubuğu

1874'te Conservatoire des Arts et Métiers'de metre alaşımının yaratılması. Mevcut Henri Tresca, George Matthey, Saint-Claire Deville ve Debray

1816'da Ferdinand Hassler, Sahil Araştırmasının ilk Müfettişi olarak atandı . İsviçre, Fransa ve Almanya'da jeodezi eğitimi alan Hassler, 1805'te Paris'te yapılan standart bir metreyi Amerika Birleşik Devletleri'ne getirmişti. Ölçümler sırasında farklı çubukları gerçek temasa getirmek yerine, yalnızca bir çubuk üzerinde kalibre edilmiş bir temel hat cihazı tasarladı. metre ve optik kontak. Böylece metre , Amerika Birleşik Devletleri'nde jeodezi için uzunluk birimi haline geldi .

1830'dan beri Hassler, Sahil Araştırmasının bir parçası haline gelen Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nun da başkanıydı. O sırada Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan çeşitli uzunluk birimlerini karşılaştırdı ve ölçümler üzerindeki sıcaklık etkilerini değerlendirmek için genleşme katsayılarını ölçtü .

1841'de Friedrich Wilhelm Bessel , François Arago ve Jean-Baptiste Biot tarafından genişletilen Delambre ve Méchain yay ölçümlerini içeren Fransız meridyen yayında Louis Puissant tarafından tanınan hataları hesaba katarak , Dünya'nın düzleşmesini yeniden hesapladı. Elipsoid , yaklaşık 50 derecelik bir enlemi kapsayan Peru, Prusya, birinci Doğu-Hint, ikinci Doğu-Hint, İngilizce, Hannover, Danca, Rusça ve İsveççe olmak üzere dokuz yay ölçümünden daha yararlanarak , Dünya kadranını belirlemek için kullanıldığını belirtti . metrenin uzunluğu , toise ile metre arasındaki kesin olmayan bir dönüşüm faktöründen başka bir şey değildi . Gerçekten de, metrenin teorik tanımı Delambre ve Mechain yay ölçümü sırasında erişilemez ve yanıltıcıydı, çünkü jeoid bir toptur ve bu, bütün olarak bir devir elipsoidine asimile edilebilir , ancak ayrıntılı olarak ondan farklıdır. herhangi bir genellemeyi ve herhangi bir ekstrapolasyonu yasaklamak için. Toise'den metreye dönüşümün kesinliği ile ilgili olarak, her iki ölçüm birimi de farklı genleşme katsayılarına sahip farklı alaşımlardan yapılmış standartlarla tanımlandı .

Yine de Ferdinand Rudolph Hassler'ın kıyı araştırmalarında metre kullanımı, metrenin Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanımına izin veren 1866 Metrik Yasası'nın getirilmesine katkıda bulundu ve muhtemelen metrenin uluslararası bilimsel uzunluk birimi olarak seçiminde de rol oynadı. ve Avrupa Ark Ölçümü'nün (Almanca: Europäische Gradmessung ) “ ağırlıklar ve ölçüler için bir Avrupa uluslararası bürosu kurma” önerisi . Bununla birlikte, 1866'da en önemli endişe, Fransız Ekvator Jeodezi Misyonu için 1735'te inşa edilen Toise'nin standardı olan Peru Toise'nin, onunla karşılaştırmanın değersiz olacağı kadar çok hasar görmüş olabileceğiydi. 1840 yılında kendi aralarında karşılaştırdığı Altona ve Koenigsberg Gözlemevlerine ait bu standardın kopyalarının doğruluğu .

1880'de Ibáñez cihazıyla İsviçre temel ölçümü .

1867'de Uluslararası Jeodezi Birliği'nin Berlin'de düzenlenen ikinci genel konferansında , Dünya'nın boyutunu ve şeklini belirlemek için farklı ülkelerde yapılan ölçümleri birleştirmek için uluslararası standart bir uzunluk birimi sorunu tartışıldı. Konferans, sayaç üzerinde kalibre edilmiş iki jeodezik standart tasarlayan Johann Jacob Baeyer , Adolphe Hirsch ve Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun önerisine göre, tuvaletin değiştirilmesi için sayacın kabul edilmesini ve uluslararası bir sayaç komisyonunun oluşturulmasını önerdi. İspanya haritası için. Ibáñez, Ferdinand Rudolph Hassler'in Amerika Birleşik Devletleri Sahil Araştırması için kullandığı , çubuk üzerinde işaretlenmiş çizgiler ve mikroskobik ölçümlerden oluşan tek bir standarttan oluşan sistemi benimsedi . Sıcaklığın etkisinin hesaba katıldığı iki yöntemle ilgili olarak, Ibáñez hem İspanya'nın merkezi taban çizgisi için kullandığı platin ve pirinçten bimetal cetvelleri hem de kullanılan cıva termometreleri ile basit demir cetveli kullandı. İsviçre'de. İlki Brunner aparatı veya İspanyol Standardı olarak anılan bu cihazlar, daha sonra oğulları Jean Brunner tarafından Fransa'da yapılmıştır . Ölçüm izlenebilirlik toise ölçer arasındaki tarafından geliştirilen standart ile İspanyol Standardının kıyasla sağlanmıştır Borda ve Lavoisier ve diğer detaylar için meridyen yayı bağlayan Dunkirk ile Barcelona .

1870'ten beri Hazırlık Komitesi'nin bir üyesi ve 1875'teki Paris Konferansı'nda İspanyol temsilcisi olan Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero , Fransa'yı bilimsel yöntemlerle donatılmış bir Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu yaratma projesine davet etmek için Fransız Bilimler Akademisi'ne müdahale etti. bilimlerin ilerlemesine göre metrik sistemin birimlerini yeniden tanımlamak için gerekli araçlar .

1870'lerde ve modern hassasiyetin ışığında, yeni metrik standartlar tasarlamak için bir dizi uluslararası konferans düzenlendi. Metre Konvansiyonu ( Convention du mètre 1875) daimi kurulmasını zorunlu Ağırlıklar ve Ölçüler Uluslararası Bürosu (: BIPM'in Bureau International des poids et mesures ) bulunması için Sevr , Fransa. Bu yeni organizasyon, bir prototip ölçüm çubuğu inşa etmek ve korumak, ulusal metrik prototipleri dağıtmak ve bunlar ile metrik olmayan ölçüm standartları arasında karşılaştırmalar yapmaktı. Kuruluş, 1889'da ilk Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nda (CGPM: Conférence Générale des Poids et Mesures ) bu tür çubukları dağıttı ve Uluslararası Prototip Ölçer'i %90 platin alaşımından oluşan standart bir çubuk üzerinde iki çizgi arasındaki mesafe olarak belirledi. ve buzun erime noktasında ölçülen %10 iridyum .

Sayacın yeni prototiplerinin birbirleriyle ve Komite sayacıyla (Fransızca: Mètre des Archives ) karşılaştırılması, özel ölçüm ekipmanlarının geliştirilmesini ve tekrarlanabilir bir sıcaklık ölçeğinin tanımlanmasını içeriyordu. BIPM en termometre özellikle demir-nikel özel alaşımların keşfine yol açtı çalışma Invar onun yönetmeni İsviçreli fizikçi olan, Charles-Edouard Guillaume , verildi Nobel fizik ödülünü 1920 yılında.

Repsold-Bessel sarkaç varyantı ile Gravimetre

As Carlos Ibáñez e Ibáñez de İbero belirterek, ilerleme metroloji olanlar ile kombine gravimetrik iyileştirilmesi yoluyla Kater en sarkaç yeni bir dönemin yol açtı jeodezi . Hassas metrolojinin jeodezinin yardımına ihtiyacı olsaydı, jeodezi metrolojinin yardımı olmadan gelişmeye devam edemezdi. O zaman, karasal yayların tüm ölçümlerini ve yerçekimi kuvvetinin tüm belirlemelerini sarkaç aracılığıyla ifade etmek için tek bir birim tanımlamak gerekliydi . Metroloji, tüm uygar uluslar tarafından benimsenen ve saygı duyulan ortak bir birim yaratmak zorundaydı. Üstelik o zamanlar istatistikçiler , bilimsel gözlemlerin iki farklı hata türüyle , bir yanda sabit hatalar ve diğer yanda tesadüfi hatalarla gölgelendiğini biliyorlardı . Sonuncuların etkileri en küçük kareler yöntemiyle hafifletilebilir . Aksine, sabit veya düzenli hatalardan dikkatli bir şekilde kaçınılmalıdır, çünkü bunlar sürekli olarak aynı şekilde hareket eden bir veya daha fazla nedenden kaynaklanır ve deneyin sonucunu her zaman aynı yönde değiştirme etkisine sahiptir. Bu nedenle, etkiledikleri gözlemlerin herhangi bir değerinden yoksun kalırlar. Metroloji için genişletilebilirlik meselesi temeldi ; Nitekim, standardın genişletilebilirliği ile orantılı olarak uzunluk ölçümü ile ilgili sıcaklık ölçüm hatası ve metrologların ölçüm cihazlarını sıcaklığın bozucu etkisine karşı korumak için sürekli yenilenen çabaları, genişlemeye verdikleri önemi açıkça ortaya koydu. kaynaklı hatalar. Bu nedenle, kontrollü sıcaklıklarda büyük bir hassasiyetle ve aynı birimle jeodezik temel çizgileri ölçmek için tüm standartları ve tüm sarkaç çubuklarını karşılaştırmak çok önemliydi. Jeodezi, ancak bu metrolojik karşılaştırmalar dizisi, bir milimetrenin binde biri kadar olası bir hatayla sona erdiğinde, farklı ulusların çalışmalarını birbiriyle ilişkilendirebilecek ve ardından Küre'nin ölçümünün sonucunu bildirebilecekti.

As Dünya'nın şekil varyasyonları anlaşılmaktadır olabilir saniyelik sarkaç ile uzunluk enlem , Amerika Birleşik Devletleri Sahil Anketi talimatı Charles Sanders Peirce işlemleri için baş ilk istasyonlara sarkaç deneyleri yapma amacıyla Avrupa'ya geçmek için 1875 yılının ilkbaharında Amerika'daki yerçekimi kuvvetlerinin belirlenimlerini dünyanın diğer yerlerindekilerle iletişime geçirmek için bu türden; ve ayrıca Avrupa'nın farklı ülkelerinde bu araştırmaları takip etme yöntemlerinin dikkatli bir şekilde incelenmesi amacıyla. 1886'da jeodezi derneği , Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun 1891'de ölümüne kadar başkanlığını yaptığı Uluslararası Jeodezi Derneği'nin adını değiştirdi . Bu dönemde Uluslararası Jeodezi Derneği (Almanca: Internationale Erdmessung ), United Devletler , Meksika , Şili , Arjantin ve Japonya .

Sanatçının yörüngedeki bir GPS-IIR uydusu izlenimi.

19. yüzyılda Mitteleuropäische Gradmessung'un kurulmasıyla başlayan çeşitli ulusal ölçme sistemlerini tamamlama çabaları , daha sonra gelişmeye yol açacak olan bir dizi küresel Dünya elipsoidiyle sonuçlandı (örneğin, Helmert 1906, Hayford 1910 ve 1924). Dünya Jeodezik Sistemi . Günümüzde, GPS uydularına gömülü atom saatleri sayesinde, sayacın pratik olarak gerçekleştirilmesi her yerde mümkündür .

dalga boyu tanımı

1873'te James Clerk Maxwell , bir element tarafından yayılan ışığın hem metre hem de saniye için standart olarak kullanılmasını önerdi. Bu iki miktar daha sonra kütle birimini tanımlamak için kullanılabilir.

1893 yılında, standart ölçüm ilk olarak bir ile ölçülmüştür interferometre ile Albert A. Michelson , cihazın mucit ve bazı özel kullanarak, bir avukat dalga boyu arasında ışık uzunluğunun bir standart olarak. 1925'e gelindiğinde, interferometri BIPM'de düzenli olarak kullanılıyordu. Bununla birlikte, Uluslararası Prototip Ölçer, on birinci CGPM'nin yeni Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) sayacı şuna eşit olarak tanımladığı 1960'a kadar standart olarak kaldı .1 650 763 .73 dalga boyları arasında turuncu - kırmızı emisyon hattı içinde elektromanyetik spektrumun bir kripton-86 atomu bir de vakum .

Işık hızı tanımı

Belirsizliği daha da azaltmak için, 1983'teki 17. CGPM, metrenin tanımını mevcut tanımıyla değiştirdi, böylece metrenin uzunluğunu saniye ve ışık hızı cinsinden sabitledi :

Metre, bir zaman aralığında ışığın boşlukta kat ettiği yolun uzunluğudur. 1/299 792 458 bir saniye.

Bu tanım, ışığın boşluktaki hızını tam olarak sabitledi.299 792 458 metre/saniye (≈300 000  km/sn ). 17. CGPM tanımının amaçlanan bir yan ürünü, bilim adamlarının frekansı kullanarak lazerleri doğru bir şekilde karşılaştırmasını sağlamasıydı, bu da dalga boylarının doğrudan karşılaştırılmasının içerdiği belirsizliğin beşte biri ile sonuçlanmasıydı, çünkü interferometre hataları ortadan kaldırıldı. Laboratuardan laboratuara tekrarlanabilirliği daha da kolaylaştırmak için 17. CGPM ayrıca iyot stabilize helyum-neon lazeri metreyi gerçekleştirmek için "önerilen bir radyasyon" haline getirdi . Metreyi tanımlamak amacıyla, BIPM şu anda HeNe lazer dalga boyunu λ HeNe olarak kabul etmektedir.632.991 212 58  nm , tahmini bağıl standart belirsizliği ( U ) ile2.1 × 10 −11 . Bu belirsizlik şu anda metrenin laboratuvarda gerçekleştirilmesinde sınırlayıcı bir faktördür ve sezyum çeşmesi atomik saatine ( U =5 × 10 −16 ). Sonuç olarak, sayacın gerçekleştirilmesi bugün laboratuvarlarda genellikle şu şekilde tasvir edilir (tanımlanmaz).1 579 800 .762 042 (33) bir vakumda helyum-neon lazer ışığının dalga boyları, belirtilen hata yalnızca frekans belirleme hatasıdır. Hatayı ifade eden bu parantez gösterimi, ölçüm belirsizliği ile ilgili makalede açıklanmıştır .

Sayacın pratik olarak gerçekleştirilmesi, ortamın karakterize edilmesindeki belirsizliklere, çeşitli interferometri belirsizliklerine ve kaynağın frekansının ölçülmesindeki belirsizliklere tabidir. Yaygın olarak kullanılan bir ortam havadır ve Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), vakumdaki dalga boylarını havadaki dalga boylarına dönüştürmek için çevrimiçi bir hesap makinesi kurmuştur. NIST tarafından açıklandığı gibi, havada, ortamın karakterize edilmesindeki belirsizlikler, sıcaklık ve basıncın ölçülmesindeki hatalar tarafından yönetilir. Kullanılan teorik formüllerdeki hatalar ikincildir. Bunun gibi bir kırılma indisi düzeltmesi uygulanarak, örneğin sayacın formülasyonu aşağıdaki gibi kullanılarak, sayacın havada yaklaşık olarak gerçekleştirilmesi gerçekleştirilebilir.1 579 800 .762 042 (33) vakumda helyum-neon lazer ışığının dalga boyları ve vakumdaki dalga boylarını havadaki dalga boylarına dönüştürme. Hava, metrenin gerçekleştirilmesinde kullanılabilecek olası bir ortamdır ve herhangi bir kısmi vakum veya kırılma indisi için uygun düzeltmelerin uygulanması şartıyla helyum gazı gibi bazı atıl atmosferler kullanılabilir.

Metre, ışığın belirli bir zamanda kat ettiği yol uzunluğu olarak tanımlanır ve metre cinsinden pratik laboratuvar uzunluk ölçümleri, uzunluğa uyan standart tiplerden birinin lazer ışığının dalga boylarının sayısı sayılarak ve seçilen uzunluk dönüştürülerek belirlenir. dalga boyu birimi metre. Uzunluk ölçümü için lazer interferometrelerle elde edilen doğruluğu üç ana faktör sınırlar :

  • kaynağın vakum dalga boyundaki belirsizlik,
  • ortamın kırılma indisindeki belirsizlik,
  • interferometrenin en az sayım çözünürlüğü.

Bunlardan sonuncusu interferometrenin kendisine özgüdür. Dalga boyu cinsinden bir uzunluğun metre cinsinden bir uzunluğa dönüştürülmesi, ilişkiye dayanır.

dalga boyu λ birimini c kullanarak metreye çeviren, ışığın m/s cinsinden boşluktaki hızı. Burada n , ölçümün yapıldığı ortamın kırılma indisi ve f , kaynağın ölçülen frekansıdır. Dalga boylarından metreye dönüştürme, kırılma indisi ve frekansın belirlenmesinde ölçüm hatası nedeniyle toplam uzunlukta ek bir hata ortaya çıkarsa da, frekans ölçümü mevcut en doğru ölçümlerden biridir.

Zaman çizelgesi

1889'da Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu (BIPM) tarafından yapılan ve 1893'ten 1960'a kadar ABD'deki tüm uzunluk birimlerini tanımlamak için standart olarak hizmet eden Amerika Birleşik Devletleri'ne verilen 27 No'lu Ulusal Prototip Metre Çubuğunun yakın çekimi
Tarih karar organı Karar
8 Mayıs 1790 Fransız Ulusal Meclisi Yeni metrenin uzunluğu, yarım periyodu bir saniye olan bir sarkacın uzunluğuna eşit olacaktır .
30 Mart 1791 Fransız Ulusal Meclisi Fransız Bilimler Akademisi'nin metrenin yeni tanımının , Dünya meridyeni boyunca Paris'ten geçen, ekvatordan kuzey kutbuna olan uzaklık olan büyük bir daire çeyreğinin uzunluğunun on milyonda birine eşit olduğu önerisini kabul eder . o kadran.
1795 Geçici metre çubuğu pirinçten yapılmış ve esas Paris Meridan ark: (Fransızca Méridienne de France ile ölçülen) Nicolas-Louis de Lacaillle ve Cesar-François Cassini de Thury , yasal olarak 443,44 için eşit hatlar arasında toise du Pérou (standart Fransız birimini 1766'dan itibaren uzunluk ). [Çizgi 1/864 toise idi .]
10 Aralık 1799 Fransız Ulusal Meclisi 22 Haziran 1799'da sunulan ve Ulusal Arşivlerde saklanan platin metre çubuğunu nihai standart olarak belirtir . Toise du Pérou'da yasal olarak 443.296 satıra eşittir .
24-28 Eylül 1889 1. Genel Ağırlıklar ve Ölçüler Konferansı (CGPM) Metreyi , buzun erime noktasında ölçülen, %10 iridyumlu bir platin alaşımının standart bir çubuğu üzerindeki iki çizgi arasındaki mesafe olarak tanımlar .
27 Eylül – 6 Ekim 1927 7. CGPM Sayacı, 0 °C'de (273  K ) platin-iridyum prototip çubuğu üzerinde işaretlenmiş iki merkezi çizginin eksenleri arasındaki mesafe olarak yeniden  tanımlar, bu çubuk bir standart basınç atmosferine tabidir ve iki silindir üzerinde desteklenir. en az 10 mm (1 cm) çapında, aynı yatay düzlemde birbirinden 571 mm (57.1 cm) uzaklıkta simetrik olarak yerleştirilmiş.
14 Ekim 1960 11. CGPM Metreyi şu şekilde tanımlar: 1 650 763 .73 dalga boylarında bir de vakum içinde radyasyon 2p arasındaki geçişe karşılık gelen 10 ve 5d 5 kuantum seviyeleri kripton -86 atomu .
21 Ekim 1983 17. CGPM Metreyi, ışığın boşlukta bir zaman aralığında kat ettiği yolun uzunluğu olarak tanımlar .1/299 792 458bir saniye .
2002 Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi (CIPM) Metreyi uygun uzunlukta bir birim olarak kabul eder ve bu nedenle bu tanımın " genel görelilik tarafından öngörülen etkilerin gerçekleşme belirsizlikleri açısından ihmal edilebilir olması için yeterince kısa olan ℓ uzunlukları" ile sınırlandırılmasını önerir .
1795'ten beri metrenin tanımları
Tanımın temeli Tarih mutlak
belirsizlik
göreli
belirsizlik
1/10 000 000kadranın meridyen boyunca bir parçası, Delambre ve Méchain tarafından yapılan ölçüm (443.296 satır) 1795 500–100  um 10 -4
İlk prototip Mètre des Archives platin çubuk standardı 1799 50–10  um 10 -5
Buzun erime noktasında platin-iridyum çubuğu (1. CGPM ) 1889 0,2–0,1 μm (200–100 nm) 10 −7
Buzun erime noktasında platin-iridyum bar, atmosfer basıncı, iki silindir tarafından desteklenir (7. CGPM) 1927 hayır hayır
Aşırı ince atomik geçiş;Kripton-86'da (11. CGPM) belirli bir geçişten gelen ışığın 1 650 763 .73 dalga boyları 1960 4  deniz mili 4 × 10 -9
Işığın boşlukta aldığı yolun uzunluğu 1/299 792 458 ikinci (17. CGPM) 1983 0.1  nm 10 -10

Sayacın uluslararası olarak erken benimsenmesi

New York City yakınlarında nirengi , 1817.

1830 Temmuz Devrimi'nden sonra, metre 1840'tan itibaren kesin Fransız standardı haline geldi. O zamanlar , ABD Sahil Araştırması için Ferdinand Rudolph Hassler tarafından zaten kabul edilmişti .

"Kıyı Araştırmasında ölçülen tüm mesafelerin atıfta bulunulan uzunluk birimi, orijinal bir kopyası Sahil Araştırma Ofisi arşivlerinde saklanan Fransız metredir. Bu, kendisine ait olduğu Amerikan Felsefe Derneği'nin malıdır. Fransa'da meridyen yaylarının ölçümünde uzunluk birimi olarak hizmet etmiş olan standart metrenin yapımından sorumlu Fransız Komitesi üyesi Tralles'ten almış olan Bay Hassler tarafından takdim edildi . ve Peru. Sadece Komitenin damgasını değil, aynı zamanda standardizasyon işlemi sırasında diğer çubuklardan ayırt edilmesini sağlayan orijinal işareti de taşıyan, mevcut herhangi bir orijinal sayacın tüm gerçekliğine sahiptir. Her zaman Komite sayacı olarak belirlenir. (Fransızca: Mètre des Archives ).

1830'da Başkan Andrew Jackson, Ferdinand Rudolf Hassler'ı tüm ABD eyaletleri için yeni standartlar geliştirmesi için görevlendirdi . Amerika Birleşik Devletleri Kongresi'nin kararına göre , uzunluk birimi olarak 1758 tarihli İngiliz Parlamento Standardı tanıtıldı .

İle bir başka jeodezici metroloji becerilerinin uluslararasılaşma sürecinde çok önemli bir rol oynayacak olan ağırlık ve ölçü , Carlos Ibáñez e Ibáñez de İbero hem ilk başkanının kim olacağı Uluslararası Jeodezi Birliği ve Ağırlık ve Ölçüler Uluslararası Komitesi .

SI ön ekli sayaç formları

SI önekleri , aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi, metrenin ondalık katlarını ve alt katlarını belirtmek için kullanılabilir. Uzun mesafeler genellikle Mm, Gm, Tm, Pm, Em, Zm veya Ym yerine km, astronomik birimler (149.6 Gm), ışık yılı (10 Pm) veya parsek (31 Pm) cinsinden ifade edilir ; "30 cm", "30 m" ve "300 m" sırasıyla "3 dm", "3 bent" ve "3 hm"den daha yaygındır.

Mikrometre (μm) ve nanometre (nm) yerine mikron ve milimikron terimleri kullanılabilir , ancak bu uygulama önerilmeyebilir.


Metrenin SI katları (m)
alt katlar katlar
Değer SI sembolü İsim Değer SI sembolü İsim
10 −1 m dm desimetre 10 1 m baraj dekametre
10 -2 m santimetre santimetre 10 2 m hm hektometre
10 −3 m mm milimetre 10 3 m km kilometre
10 −6 m µm mikrometre 10 6 m mm megametre
10 -9 m nm nanometre 10 9 m gm gigametre
10 −12 m öğleden sonra pikometre 10 12 m Tm terametre
10 −15 m FM femtometre 10 15 m Öğleden sonra petametre
10 -18 m NS attometre 10 18 m em ekspertiz
10 -21 m zm zeptometre 10 21 m Zm zettametre
10 -24 m ym iyotometre 10 24 m ym yotametre

Diğer birimlerdeki eşdeğerler


SI olmayan birimlerde ifade edilen metrik birim

Metrik birimlerde ifade edilen SI olmayan birim
1 metre 1.0936 avlu 1 yard 0.9144 metre
1 metre 39.370 inç 1 inç 0.0254 metre
1 santimetre 0,393 70 inç 1 inç 2.54 santimetre
1 milimetre 0.039 370 inç 1 inç 25.4 milimetre
1 metre 1 × 10 10 angström 1 angström 1 × 10 −10 metre
1 nanometre 10 angström 1 angström 100 pikometreler

Bu tabloda, "inç" ve "yarda" sırasıyla "uluslararası inç" ve "uluslararası yarda" anlamına gelir, ancak sol sütundaki yaklaşık dönüşümler hem uluslararası hem de anket birimleri için geçerlidir.

"≈", "yaklaşık olarak eşittir" anlamına gelir;
"≡", "tanıma göre eşittir" veya "tam olarak eşittir" anlamına gelir.

Bir metre tam olarak eşdeğerdir 5 000/127 inç ve 1 250/1 143 yarda.

Dönüşüme yardımcı olmak için üç "3" olarak basit bir anımsatıcı yardım vardır:

1 metre neredeyse 3 fite eşittir 3  +38  inç. Bu, 0.125 mm'likbir fazla tahmin verir; ancak, bu tür dönüştürme formüllerini ezberleme pratiği, metrik birimlerin uygulanması ve görselleştirilmesi lehine caydırılmıştır.

Eski Mısır arşın yaklaşık 0,5  m idi (hayatta kalan çubuklar 523-529  mm'dir). İskoç ve İngiliz tanımları ell (iki arşın) 941 idi  mm (0.941  m) ve 1143  mm'lik (1.143  sırasıyla m). Eski Paris toise (kulaç) 2  m'den biraz daha kısaydı ve mesures usuelles sisteminde tam olarak 2  m'de standartlaştırıldı , öyle ki 1 m tam olarak 12 toise idi. Rus verst 1,0668 oldu km. İsveçli mil 10,688 idi km ama 10 olarak değiştirildi İsveç metrik birimlere dönüştürüldüğünde km.      

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar