Еталон одиниці довжини

Класифікація вторинних еталонів.

Класифікувати вторинні еталони можна по призначенню:

1. еталон-копія – це вторинний еталон, створений для зберігання одиниці та передачі її розміру робочим еталонам. Не завжди є фізичною копією державного еталону;

2. еталон-порівняння – це вторинний еталон що використовується для порівняння еталонів які по тим, чи іншим причинам не можуть бути порівняні між собою. Приклад: група нормальних елементів, для порівняння державного еталону вольта з міжнародним;

3. еталон-свідок – використовується для перевірки державного еталону, та для заміни його у випадку псування або втрати. Застосовується лише тоді, коли державний еталон неможливо відтворити;

4. робочий еталон – вторинний еталон, що використовується для зберігання одиниці та передачі її розміру зразковим засобам вимірювання найвищої точності, та при необхідності – найбільш точним робочим мірам і вимірювальним приладам.

Вторинні еталони існують у формі одиничного еталону (наприклад платино-іридієва гиря 1кг), групового еталону (наприклад еталон копія вольта із 20 нормальних елементів), або еталонного набору (наприклад набір денсиметрів для визначення густини рідини).

Перший еталон метра було прийнято у 1799 р. на основі результатів вимірювання частини Паризької дуги меридіану, як одну десятимільйонну його частину, він являв собою платинову лінійку шириною біля 25 мм, товщиною 4 мм з відстанню між кінцями, рівною 1м. Його було поміщено у Національний Архів Франції. Подальші вимірювання довжини меридіану давали різні значення, а звідси і різні метри, які відхилялись від “архівного”. Проте “архівний” метр, прийнятий 1-ю конференцією по мірам та вагам, довгий час лишався основним. Проте, у 1927р., VII Генеральна конференція по мірам та вагам затвердила наступний еталон, що діяв до 1960 року,: “Одиниця довжини – метр – визначається відстанню при 0 °С між осями двох середніх штрихів, нанесених на платино-іридієвий брусок, що зберігається в Міжнародному бюро мір та вагів, прийнятому у якості міжнародного прототипу метра VIІ Генеральною конференцією по мірам та вагам, при умові, що ця лінійка знаходиться при нормальному атмосферному тиску та підтримується двома роликами діаметру не менше 1 см, розміщеними симетрично, в одній горизонтальній площині на відстані 571 мм один від одного.”

Але вимоги до підвищення точності етолону (а платино-іридієвий прототип дає точність відтворення 0,1-0,2 мкм), а також необхідність встановлення природного та неруйнівного еталону призвели до того, що ХІ Генеральна конференція по мірам та вагам у 1960 році прийняла у якості одиниці довжини метр, виражений 1 650 763,73 довжин хвилі оранжевої лінії спектру криптону-86, що відповідає переходу між рівнями 2р₁₀ та 5d₅ цього атома.

Новий еталон метра може відтворюватись у багатьох метрологічних лабораторіях. Його точність в 10 разів вища, ніж у платино-іридієвого прототипу. Державний первинний еталон на сьогодні являє собою комплекс апаратури, який включає у себе:

1. джерело випромінювання – газорозрядну лампу з ізотопом криптона-86, що знаходиться при температурі потрійної точки азоту;

2. еталонного інтерферометра з фотоелектричним мікроскопом та рефрактометром і точним обладнанням для вимірювання температури;

3. еталонного спектроінтерферометра.

Одиниця довжини відтворюється цим комплексом з точністю 3·10^-8.

Дата добавления: 2014-01-07