Jednotky – metr, m (mita)
SI jednotku délky, metr (m), vezme si jeho jméno z řeckých a francouzských podstatných jmen pro „měření“.
metr byl spolu s kilogramem jednou z prvních jednotek metrického systému. To byl původně definován (v roce 1793, v době francouzské Revoluce) jako jedním desetimiliontého na vzdálenost, na zemi poledníku linie, která vede od severního pólu, přes Paříž, k rovníku. Pro praktické použití, byla odlita řada platinových iridiových metrových tyčí.
současná definice metru pochází z roku 1983 a stanovuje metr z hlediska druhého a rychlosti světla. V praxi je měřič realizován měřením frekvence nebo vlnové délky vakua specifických typů laserů.
„metr je délka dráhy ujeté světlo ve vakuu během časového intervalu 1/299 792 458 sekundy.“
z toho vyplývá, že rychlost světla ve vakuu (c0) je přesně 299 792 458 metrů za sekundu (m/s).
definice z roku 1983 definuje metr z hlediska základní konstanty, rychlosti světla ve vakuu. Po vymezení SI, očekává se, že vstoupí v platnost dne 20. Května 2019, bude odkaz být více explicitní. Všech sedm jednotek bude definováno uvedením přesných číselných hodnot fyzikálním konstantám.
definice metru znamená, že délku lze měřit měřením času, který světelný paprsek potřebuje k překročení vzdálenosti. To lze prakticky realizovat dvěma způsoby:
- čas letu, kdy je světelný puls vyslán po délce, která má být měřena.
- interferometrie, kde lze pomocí vztahu měřit délku z hlediska vlnové délky vakua (λ) světelného zdroje známé frekvence (f).
λ =c0 / f
frekvence světelného zdroje (záření) použitého v interferometrii musí být stanovena z hlediska druhého nebo frekvence záření atomu cesia. To zahrnuje porovnání frekvence záření používané pro délku interferometrie (obvykle viditelné do blízké infračervené 430 nm až 900 nm, 330 THz až 700 THz) s cesium hodiny s frekvencí 9.1 GHz. Před vynálezem optických frekvenčních hřebenů to bylo technicky velmi náročné, ale nyní je dosažitelné v jednom kroku.
další šíření realizace metr, Mezinárodní Výbor pro Váhy a míry (CIPM) Technické Výbory pro Délku a Čas a Frekvence tvrdí, kombinovaný seznam „Doporučené hodnoty standardní frekvence pro aplikace, včetně praktické realizace metr a sekundární reprezentace druhého“(externí odkaz). Tento seznam zahrnuje lasery a další zdroje a frekvenci, kterou budou generovat, pokud budou provozovány v souladu se zadanými parametry.
doporučené viditelné zdroje patří vysoce přesné lasery, jako je například Helium-Neonové lasery zamčené na velmi jemné složky absorpční spektra jódu. Při správném provozu může být frekvence těchto laserů dvě části v 10-11. Seznam také zahrnuje světelné zdroje s nižší přesností, jako je nestabilizovaný Helium-neonový laser při 633 nm. I přes jejich nižší přesnost (1,5 x 10-6) mohou být v některých měřeních užitečné nestabilizované lasery. Protože jakékoli záření v doporučených hodnotách je primární realizací měřiče, takový laser nevyžaduje kalibraci, pokud je související nejistota vhodná pro daný účel.
technická způsobilost
V MSL provozujeme komerční hélium-neonový laser stabilizovaný jódem při 633 nm pro realizaci metru. Používáme to kalibrovat frekvence interferometry, které pak používáme pro měření délky artefaktů (např. montážní bloky, pravítka a páskách), nebo ke kalibraci nástrojů, jako jsou elektronické mapovací zařízení.
Toto umožňuje MSL zajistit návaznost měření v celé řadě rozměrových možností, z měrky, délka tyče, koncové standardy, a prsten a plug měřidla, přes geodetické vybavení (elektronické dálkoměry (EDMs) a bar-kódované geodetické štáby).
máme také odborné znalosti pro provádění široké škály nepravidelných rozměrových měření, např. stanovení zaoblení zakřivených ploch pomocí souřadnicových měřicích strojů (CMMs) nebo rovinnosti měřicích ploch pomocí optických paralel.
Náš Výzkum
Náš výzkum pokrývá širokou škálu témat, ale my jsme v současné době zkoumá tři hlavní oblasti:
- Chyba mapování a nejistoty v souřadnicové měřicí stroje (Cmm).
- mikroskopie atomárních sil (AFM) pro měření povrchových vlastností a nanočástic.
- příspěvky nejistoty k dálkovým měřením prováděným pomocí elektronických měřičů vzdálenosti (EDMs).
podívejte se na krátké video o metru zde(externí odkaz).