Эталон единицы длины

Эталоны единиц основных физических величин

В 1889 году в Париже собралась I Генеральная конференция по мерам и весам, утвердившая международные прототипыметра и килограмма, которые были переданы на хранение Международному бюро мер и весов. После установления международных эталонов метра и килограмма, Генеральная конференция распределила остальные образцы по жребию между государствами, подписавшими Метрическую конвенцию (подробно о Метрической конвенции см. п 5.1.2). Россия получила два эталона метра (№11 и №28), который представлял собой стержень X-образного поперечного сечения из сплава платины и иридия. Несмотря на значительную твердость и стойкость к окислению сплава, использованного при изготовлении эталона, не было полной уверенности в том, что образец не изменит своей первоначальной длины. Объяснялось это тем, что стержни, подвергшиеся при изготовлении механической и термической обработке, впоследствии медленно меняют свою микрокристаллическую структуру.

Сличения эталонов различных стран с международным эталоном не способны выявить такие изменения размера, так как все эталоны изготовлены одним способом и из одного материала и, следовательно, претерпевают одинаковые изменения.

В 1895 году II Генеральная конференция по мерам и весам признала, что естественным свиде-телем метра является длина волны монохроматического света. После изучения спект-ральных линий ряда элементов, было обнару-жено, что наибольшую точность вопроизведения обеспечивает оранжевая линия криптона-86. XI Генеральная конференция в 1960 году приняла выражение размера метра в длинах этих волн как наиболее точное значение. На основе этого решения было принято следующее определение метра: «Метр- длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2p₁₀ и 5d₅ атома криптона-86».

Метр в длинах световых волн воспроизводится интерференционным методом на специальной установке с помощью лампы, заполненной изотопом криптона-86. И интерференционная установка, и криптоновая лампа входят в состав государственного эталона. С целью получения необходимых условий для излучения линии, криптон заключают в капилляр и охлаждают жидким азотом до 58-60 К. Возбуждение атомов криптона производят путем пропускания через него электрического тока. Схема лампы приведена ни рис.2.2.

Осуществление этого нового метода воспроизведения метра дало возможность снизить погрешность воспроизведения метра до 10^{-8 м, что позволяет выразить результат измерений числом из восьми цифр.}

Платино-иридиевый эталон метра также не потерял своего значения, но он стал вторичным эталоном, точность которого поверяется по длине волны оранжевой линии спектра криптона-86.

Дата добавления: 2015-04-30