米原器是什么?
发布网友
发布时间:2022-04-24 23:58
我来回答
共4个回答
热心网友
时间:2023-10-15 19:13
国际米原器仅作为“最能表明‘米’的规定性质"的器具。1889年的第一届国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准,它规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离。
米原器的精度可以达到0.1 微米,也就是千万分之一米,可以说够精确的了。可是在1960年召开的第11届国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器对米的定义,理由是它既不方便,也不准确。
扩展资料
在菲索测光速的那个时代,科学家们对于 1米是多长的共识是这样的:1 米就是经过巴黎的四分之一经线,也就是北极点至赤道总长度的 1000 万分之一。
根据这个定义,法国人用铂金做成了一个米原器,当然,这个米原器的长度不可能刚好就是定义的长度,这就是说,从定义到米原器产生了第一次系统误差。
各个生产尺子的单位就会以这个米原器为基准来生产尺子,那当然也不可能长度完全一致,这里就会产生第二次系统误差。然后,菲索再用尺子去测量眼睛到反射镜的距离,当然又会产生第三次测量误差。
一秒就是一个平均太阳日的 86400 分之一,所有生产计时器的厂家都根据这个定义去生产自己的计时器,那当然也会产生大小不一的第一次系统误差。再用这个已经有误差的计时器做各种测量,自然又会产生第二次测量误差。
所以,在菲索那个时代,所谓的光速值,当然是一个近似值,因为无论怎么设计精密的实验,系统误差和测量误差理论上都是不可能完全消除的。
不过,时代在发展,人类的认识水平也在不断地发展。随着我们对光速的不断深入研究,科学界终于在二十世纪初达成了共识——光速是不变的。
也就是说,光速是一个固定值,且不论这个值到底是多少,反正是一个永恒不变的固定值,而且还不依赖于参考系,永恒不变就真的是绝对意义上的永恒不变。
参考资料来源:百度百科-国际米原器
热心网友
时间:2023-10-15 19:13
国际单位制的长度单位“米”(meter,metre)起源于法国。1790年5月由法国科学家组成的特别委员会,建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米,1791年获法国国会批准。为了制造出表征米的量值的基准器,在法国天文学家捷梁布尔和密伸的领导下,于 1792~1799年,对法国敦克尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量。1799年根据测量结果制成一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆 (platinum metre bar),以此杆两端之间的距离定为1米,并交法国档案局保管,所以也称为“档案米”。这就是最早的米定义。
由于档案米的变形情况严重,于是,1872年放弃了“档案米”的米定义,而以铂依合金(90%的铂和10%的铱)制造的米原器作为长度的单位。米原器是根据“档案米”的长度制造的,当时共制出了31只,截面近似呈X形,把档案米的长度以两条宽度为6~8微米的刻线刻在尺子的凹槽(中性面)上。 1889年在第一次国际计量大会上,把经国际计量局鉴定的第6号米原器(31只米原器中在0℃时最接近档案米的长度的一只)选作国际米原器,并作为世界上最有权威的长度基准器保存在巴黎国际计量局的地下室中,其余的尺子作为副尺分发给与会各国。规定在周围空气温度为0℃时,米原器两端中间刻线之间的距离为 1米。 1927年第七届国际计量大会又对米定义作了严格的规定,除温度要求外,还提出了米原器须保存在1标准大气压下,并对其放置方法作出了具体规定。
但是使用米原器作为米的客观标准也存在很多缺点,如材料变形;测量精度不高(只能达0.1μm)。很难满足计量学和其他精密测量的需要。另外,万一米原器损坏,复制将无所依据,特别是复制品很难保证与原器完全一致,给各国使用带来了困难。因此,采用自然量值作为单位基准器的设想一直为人们所向往。 20世纪 50年代,随着同位素光谱光源的发展。发现了宽度很窄的氪-86同位素谱线,加上干涉技术的成功,人们终于找到了一种不易毁坏的自然标准,即以光波波长作为长度单位的自然基准。
1960年第十一届国际计量大会对米的定义作了如下更改:“米的长度等于氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的 1650763.73倍”。这一自然基准,性能稳定,没有变形问题,容易复现,而且具有很高的复现精度。我国于1963年也建立了氪-86同位素长度基准。米的定义更改后,国际米原器仍按原规定保存在国际计量局。
随着科学技术的进步,70年代以来,对时间和光速的测定,都达到了很高的精确度。因此,1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了米的新定义:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”。这样,基于光谱线波长的米的定义就被新的米定义所替代了。
秒:
古代天文学家及物理学家以日圭、日晷、水钟、单摆,利用观测日影的变化或水位的变化来计时。随着科技进步,近代科学家发明单摆钟及石英振荡器,利用单摆或石英晶体的振荡周期来计时。但上述计时方式易受环境、温度、材质、电磁场甚至观测者观测角度等影响,稳定度不佳,须由天体(地球自转、公转、月球公转)周期来校正。
1960年以前,CIPM(国际计量大会)以地球自转为基础,定义以平均太阳日之86400分之一作为秒定义。即1 Second = 1/86400 Mean Solar day其稳定度在10-8左右。
1960~1967年CIPM改以地球公转为基础,定义西元1900年为平均太阳年。秒定义更改为:一秒为平均太阳年之31556925.9747分之一。1 Sec = 1/31556925.9747 Solar Year at 1900稳定度约为10-9。
二十世世纪中叶,由于量子力学的发展,发展了诸如光谱超精细结构、镁射及雷射、光磁共振(Optical Pumping)、分子束磁共振、分离震荡场等实验及研究,使量子频率标准取代以天体运动为标准之天体时而成为计时标准。1967年,CIPM定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。此秒定义一直维持至今。
秒定义可以以铯原子频率标准器来实现,其稳定度依据各标准器的制造方法、维护环境的不同而不同。一般商用的铯频率标准器HP-5071稳定度约在10-12左右,法国LPTF实验室以绝对温标10-6度的铯原子喷泉制成的原子钟,稳定度约在10-16左右。
千克:
kilogram
国际单位制中米、千克、秒制的质量单位,也是国际单位制的7个基本单位之一。法国大*后,由法国科学院制定。最初的定义和长度单位有关;即规定: 1000立方厘米的纯水在4℃时的质量,并用铂铱合金制成原器,保存在巴黎,后称国际千克原器。1901年第3届国际计量大会规定:千克是质量(而非重量)的单位,等于国际千克原器的质量。千克用符号kg表示。千克力是工程技术中常用的计力单位,规定为国际千克原器在纬度45°的海平面上所受的重力。符号为kgf。工程技术书中常把“力”字省略,因此易与质量单位混淆。
热心网友
时间:2023-10-15 19:14
国际单位制的长度单位“米”(meter,metre)起源于法国。
1889年的第一届国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准,它规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离。米原器的精度可以达到0.1 微米,也就是千万分之一米,可以说够精确的了。可是在1960年召开的第11界国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器,理由是它既不方便,也不准确。
第11界国际计量大会在废除旧的“米”的标准的同时,也规定了新的“米”的标准,它就是氪86同位素灯在规定条件下发出的橙*光在真空中的波长。
原理
用光当尺既方便又准确,用氪86当尺,精确度可以达到 0.001微米,大约相当于一根头发直径的十万分之一。世界各地都可以制造氪灯,不必去国际计量局核对米尺了。
激光出现以后,氪灯就逊色多了。用激光的波长当尺,从理论上推算,可以比氪86同位素灯准确100万倍。1969年用激光测量地球和月球之间的距离,长达38万多千米,误差只有几米。
激光是一把上天下海的好尺子,用起来得心应手,精巧准确。所以1983年10月,联合国度量组织在巴黎举行会议,规定了新的“米”的定义,即把光在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。近几年来,各种激光尺已经相继问世,如激光比长仪、激光二坐标仪等等。
热心网友
时间:2023-10-15 19:15
1889年的第一界国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准,它规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离。米原器的精度可以达到0.1 微米,也就是千万分之一米,可以说够精确的了。可是在1960年召开的第11界国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器,理由是它既不方便,也不准确。
第11界国际计量大会在废除旧的“米”的标准的同时,也规定了新的“米”的标准,它就是氪86同位素灯在规定条件下发出的橙*光在真空中的波长。
用光当尺既方便又准确,用氪86当尺,精确度可以达到 0.001微米,大约相当于一根头发直径的十万分之一。世界各地都可以制造氪灯,不必去国际计量局核对米尺了。
激光出现以后,氪灯就逊色多了。用激光的波长当尺,从理论上推算,可以比氪86同位素灯准确100万倍。1969年用激光测量地球和月球之间的距离,长达38万多千米,误差只有几米。
激光是一把上天下海的好尺子,用起来得心应手,精巧准确。所以1983年10月,联合国度量组织在巴黎举行会议,规定了新的“米”的定义,即把光在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。近几年来,各种激光尺已经相继问世,如激光比长仪、激光二坐标仪等等