Халықаралық өлшем бірліктер

[править] История

Международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 годы.

Один из публичных эталонов метра, установленных на улицах Парижа в 1795—1796 гг.

Метр был впервые  введён во Франции в XVIII веке и имел первоначально два конкурирующих определения:

• как длина маятника с полупериодом качания на широте 45°, равным 1 с (в современных единицах эта длина равна м).
• как одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (то есть одна десятимиллионная часть расстояния от северного полюса до экватора по поверхности земного эллипсоида на долготе Парижа). Интересно, что в современных единицах это метра. Идея привязать единицу измерения длины к меридиану была не нова: аналогичным образом ранее были определены морская миля и лье.

Первоначально за основу было принято первое определение (8 мая 1790, Французское Национальное собрание). Однако, поскольку ускорение свободного падения зависит от широты и, следовательно, маятниковый эталон недостаточно воспроизводим, Французская Академия наук в 1791 предложила Национальному собранию определить метр через длину меридиана. 30 марта 1791 это предложение было принято. 7 апреля 1795 Национальный Конвент принял закон о введении метрической системы во Франции и поручил комиссарам, в число которых входили Ш. О. Кулон, Ж. Л. Лагранж, П.-С. Лаплас и другие учёные, выполнить работы по экспериментальному определению единиц длины и массы. В 1792—1797 гг. по решению революционного Конвента французские ученые Деламбр (1749—1822 гг.) и Мешен (1744—1804 гг.) за 6 лет измерили дугу парижского меридиана длиной в 9°40') от Дюнкерка до Барселоны, проложив цепь из 115 треугольников через всю Францию и часть Испании. Впоследствии, однако, выяснилось, что из-за неправильного учёта полюсного сжатия Земли эталон оказался короче на 0,2 мм; таким образом, длина меридиана лишь приблизительно равна 40 000 км.

Первый прототип эталона метра был изготовлен из латуни в 1795 году.

Следует отметить, что единица массы (килограмм, определение которого было основано на массе 1 дм³ воды), тоже была привязана к определению метра.

В 1799 из платины был изготовлен эталон метра, длина которого соответствовала одной сорокамиллионной части Парижского меридиана^[1].

Во время правления Наполеона метрическая система распространилась по всей Европе. Только в Великобритании, которая не была завоёвана Наполеоном, остались традиционные меры длины: дюйм, фут и ярд.

На метре как  единице длины и килограмме как единице массы была основана метрическая система, которая была введена «Метрической конвенцией», принятой на Международной дипломатической конференции 17 государств (Россия, Франция, Великобритания, США, Германия, Италия и др.) 20 мая 1875 года^[2].

В 1889 был изготовлен более точный международный эталон метра. Этот эталон изготовлен из сплава 90 % платины и 10 % иридия^[3] и имеет поперечное сечение в виде буквы «X». Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр был признан в качестве стандартной единицы длины. Этот эталон всё ещё хранится в Международном бюро мер и весов, хотя больше по своему первоначальному назначению не используется.

С 1960 было решено отказаться от использования изготовленного людьми предмета в качестве эталона метра, и с этого времени по 1983 метр определялся как число 1 650 763,73, умноженное на длину волны оранжевой линии (6 056 Å) спектра, излучаемого изотопом криптона ⁸⁶Kr в вакууме.

[править] Современное определение метра

Современное определение  метра в терминах времени и скорости света было принято XVII Генеральной конференцией по мерам и весам в 1983 году^[4][5].

• Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

Из этого определения  следует, что в системе СИ скорость света в вакууме принята равной в точности 299 792 458 м/с. Таким образом, определение метра, как и два столетия назад, вновь привязано к секунде, но на этот раз с помощью универсальной мировой константы.

[править] Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные  и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ. Существуют также внесистемные единицы измерения: микрон, равный 1 мкм, и ангстрем (Å), равный 0,1 нм, но их применение не рекомендуется.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 м	декаметр	дам	dam	10−1 м	дециметр	дм	dm
102 м	гектометр	гм	hm	10−2 м	сантиметр	см	cm
103 м	километр	км	km	10−3 м	миллиметр	мм	mm
106 м	мегаметр	Мм	Mm	10−6 м	микрометр	мкм	µm
109 м	гигаметр	Гм	Gm	10−9 м	нанометр	нм	nm
1012 м	тераметр	Тм	Tm	10−12 м	пикометр	пм	pm
1015 м	петаметр	Пм	Pm	10−15 м	фемтометр	фм	fm
1018 м	эксаметр	Эм	Em	10−18 м	аттометр	ам	am
1021 м	зеттаметр	Зм	Zm	10−21 м	зептометр	зм	zm
1024 м	йоттаметр	Им	Ym	10−24 м	йоктометр	им	ym
применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике

 

[править] Соотношение с другими единицами измерения

Метрическая единица,  выраженная через единицу, не входящую в СИ					Единица, не входящая в СИ,  выраженная через метрическую единицу
1 метр	≈	39,37	дюймов		1 дюйм	≡	0,0254	метров
1 сантиметр	≈	0,3937	дюймов		1 дюйм	≡	2,54	сантиметров
1 миллиметр	≈	0,03937	дюймов		1 дюйм	≡	25,4	миллиметров
1 метр	≡	1·1010	ангстрем		1 ангстрем	≡	1·10−10	метр
1 нанометр	≡	10	ангстрем		1 ангстрем	≡	100	пикометров

 

[править] Погонный метр

Погонный метр — единица измерения количества длинномерных объектов (обычно изделий, материалов и т. п.), соответствующая куску или участку длиной 1 метр. Погонный метр ничем не отличается от обычного метра, это единица, которой измеряют длину материала независимо от ширины. Погонным метром могут, например, измерять кабельные каналы, трубы, плинтуса, оконные уплотнители, ткани. Хотя для тканей правильнее было бы измерять их площадь, но если ширина ткани подразумевается известной и постоянной — используется понятие "погонный метр" (как правило, ширина ткани составляет 1,4 м, и, таким образом, погонный метр ткани является куском 1 м на 1,4 м). Говоря строго, в быту чаще используется понятие именно погонного метра, информация о ширине или высоте предметов подразумевается известной или неважной. Наименование погонного метра выделяется в специальной литературе либо для создания различной экспрессивной окраски речи.

[править] Интересные факты

В компьютерном жаргоне «метр» может означать мегабайт. При этом про компьютерный «метр» говорят, что он «весит». Например: Этот файл весит 20 метров. ^[6]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

У этого термина существуют и  другие значения, см. Секунда (значения).

Мигание серого сигнала происходит приблизительно раз в секунду.

Секу́нда (обозначение: с, s) — единица измерения времени, одна из основных единиц СИ и СГС.

Представляет собой  интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К при отсутствии возмущения внешними полями. Это определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году). Точный текст определения секунды, утверждённого на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967), Резолюция I:

Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133

В 1965 году, на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом мер и весов было временно принято определение секунды, основанное на атомном стандарте частоты. В декларации Международного комитета по мерам и весам было сказано, что эталон секунды:

… представляет собой переход между сверхтонкими уровнями F = 4, M = 0 и F = 3, M = 0 основного состояния 2S1/2 атома цезия-133, не возмущённого внешними полями, и что частоте этого перехода приписывается значение 9 192 631 770 герц.

Термин заимствован  в XVIII веке из латыни, где «secunda» — сокращение выражения «pars minuta secunda» — «часть мелкая вторая» (часа), в отличие от «pars minuta prima» — «часть мелкая первая» (часа).

Содержание   [убрать]  1 Кратные и дольные единицы 2 Происхождение названия 3 История определений секунды 4 Интересные факты 5 См. также 6 Литература 7 Примечания 8 Ссылки

[править] Кратные и дольные единицы

С единицей измерения  «секунда», как правило, используются только дольные приставки СИ (кроме деци- и санти-). Для измерения больших интервалов времени используются единицы минута, час, сутки, и т. д.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 с	декасекунда	дас	das	10−1 с	децисекунда	дс	ds
102 с	гектосекунда	гс	hs	10−2 с	сантисекунда	сс	cs
103 с	килосекунда	кс	ks	10−3 с	миллисекунда	мс	ms
106 с	мегасекунда	Мс	Ms	10−6 с	микросекунда	мкс	µs
109 с	гигасекунда	Гс	Gs	10−9 с	наносекунда	нс	ns
1012 с	терасекунда	Тс	Ts	10−12 с	пикосекунда	пс	ps
1015 с	петасекунда	Пс	Ps	10−15 с	фемтосекунда	фс	fs
1018 с	эксасекунда	Эс	Es	10−18 с	аттосекунда	ас	as
1021 с	зеттасекунда	Зс	Zs	10−21 с	зептосекунда	зс	zs
1024 с	йоттасекунда	Ис	Ys	10−24 с	йоктосекунда	ис	ys
применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике

 

[править] Происхождение названия

Слово секунда происходит от латинского словосочетания secunda divisio^[1]. Это означает второе деление часа (в шестидесятиричной системе счисления).

[править] История определений секунды

С 1600-х годов  в Европе было принято делить день на 24 часа, которые подразделялись на 60 минут каждый. Около 1680 года лондонский часовщик Уильям Клемент начал делать напольные часы, которые были достаточно точны, чтобы надёжно измерять секунды как 60-е доли минуты. Эти часы использовали анкерный спусковой механизм с секундным маятником для показа секунд на отдельном маленьком циферблате. Такой механизм требовал меньше энергии, испытывал меньшее трение и был более точным по сравнению с штыревым спусковым механизмом. В течение нескольких лет все основные производители часов Великобритании добавили в свои механизмы секундные стрелки.

Сначала секунду  определяли как 1/86400 средних солнечных суток, так как уже в древности было известно, что длительность истинных солнечных суток колеблется в течение года (см. Уравнение времени). Астрономические наблюдения XIX и XX столетия показали, однако, что вращение Земли замедляется, а также подвержено нерегулярным скачкам, так что в 1956 году в качестве нового определения секунды была принята секунда эфемеридного времени, определение которой звучало как «1/31 556 925,9747 доля тропического года для 0 января 1900 в 12 часов эфемеридного времени».^[2] При этом для определения секунды становились фундаментальными таблицы движения Солнца и планет Ньюкомба, на основании которых определялось эфемеридное время.

Основной принцип квантовой механики — это неразличимость частиц. Таким образом, пока мы не учитываем внешних воздействий, строение всех атомов данного изотопа полностью идентично. Поэтому они представляют собой идеальные механизмы, которые воспроизводятся по желанию исследователя с точностью, ограниченной лишь степенью влияния внешних воздействий. Поэтому развитие часов — хранителей времени, привело к тому, что точность шкалы времени, реализуемой атомными часами, превысила точность астрономического определения, которое к тому же страдало от невозможности точной воспроизводимости эталона секунды. Поэтому было решено перейти к реализации секунды на основе атомных часов, взяв за основу какой-то переход в атомах, слабо подверженных внешнему воздействию. После обсуждения было решено взять атомы цезия, обладающие дополнительно тем достоинством, что цезий имеет только один стабильный изотоп, а новое определение секунды составить таким образом, чтобы она наиболее точно соответствовала применяемой эфемеридной секунде. Измерения длились несколько лет,^[3] и в 1965 году на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом по мерам и весам было принято новое определение секунды, а в 1967 году оно было утверждено на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967) в Резолюции I.