メートル

メートルヒーロー

単位–メートル、m(mita)

長さのSI単位、メートル(m)は、”測定”のギリシャ語とフランス語の名詞からその名前を取ります。

メートルは、キログラムとともに、メートル法の最初の単位の一つでした。 それはもともと(1793年に、フランス革命の時に)北極からパリを通って赤道に走る子午線の地球上の距離の一千万分の一として定義されていました。 実用化のために、一連の白金イリジウムメートルバーを鋳造した。

メートルの現在の定義は1983年にさかのぼり、秒と光の速度の面でメートルを修正します。 実際には、メートルは特定のタイプのレーザーの頻度か真空の波長の測定によって実現される。

“メートルは、1/299 792 458秒の時間間隔の間に真空中で光が移動する経路の長さです。”

真空中の光の速度(c0)は正確に299 792 458メートル/秒(m/s)であることになる。

1983年の定義では、基本定数である真空中の光の速度でメートルを定義しています。 2019年5月20日に有効になると予想されるSIの再定義後、このリンクはより明示的になります。 すべての7つの単位は、物理定数に正確な数値を与えることによって定義されます。メートルの定義は、光ビームが距離を横断するのにかかる時間を測定することによって長さを測定できることを意味します。

メートルの定義は、長さ これは、実際には2つの方法で実現できます:

  1. 飛行時間で、測定される長さにわたって光のパルスが送信されます。
  2. 干渉法では、既知の周波数(f)の光源の真空波長(λ)に関して長さを関係を介して測定することができます。
  3. 干渉法では、長さは既知の周波数(f)の光源の真空波長(λ)に関して測定することができます。

λ=c0/f

干渉法で使用される光源(放射線)の周波数は、セシウム原子の放射線の第二または周波数で決定する必要があります。 これには、長さ干渉測定に使用される放射の周波数(通常は430nm〜900nm、330THz〜700THz)を9.1GHzの周波数のセシウムクロックと比較することが含まれます。 光周波数コムが発明される前は、これは技術的には非常に困難でしたが、現在では1ステップで達成可能です。

メートルの実現をさらに普及させるために、国際度量衡委員会(CIPM)の長さと時間と周波数の技術委員会は、”メートルの実用的な実現と第二の二次表 このリストには、レーザーおよび他のソース、および指定されたパラメータに従って操作された場合に生成される周波数が含まれています。

推奨される可視光源には、ヨウ素の吸収スペクトルの超微細成分にロックされたヘリウムネオンレーザーなどの高精度レーザーが含まれます。 正しく作動させたとき、これらのレーザーの頻度は10-11の2部である場合もあります。 このリストには、633nmの安定化されていないヘリウムネオンレーザーなどの低精度の光源も含まれています。 精度が低い(1.5×10-6)にもかかわらず、不安定化されたレーザーはいくつかの測定に有用である可能性があります。 推奨値の放射はメートルの主要な実現であるため、関連する不確実性が目的に適合している場合、そのようなレーザーは較正を必要としません。

技術的な機能

MSLでは、メートルを実現するために633nmで市販のヨウ素安定化ヘリウムネオンレーザーを運用しています。 これを使用して、人工物(ゲージブロック、定規、テープなど)の長さ測定に使用する干渉計の周波数を校正したり、電子測量機器などの機器を校正したりします。

これにより、MSLは、ゲージブロック、長さバー、エンド規格、リングゲージおよびプラグゲージから、測量機器(電子距離計(Edm)およびバーコード測量スタッフ)に至るまで、

また、座標測定機(Cmm)を介して曲面の真円度を決定したり、光学平行を介して測定面の平坦度を決定するなど、非日常的な寸法測定の広い範囲を実

私たちの研究

私たちの研究は、トピックの広い範囲をカバーしていますが、我々は現在、三つの主要な分野を模索しています:

  • 座標測定機(Cmm)
  • 表面の特徴とナノ粒子の測定のための原子間力顕微鏡(AFM)。
  • 電子距離計(EDMs)で行われた長距離測定への不確実性の貢献。

ここでメートルをabaout短いビデオを見ます(外部リンク)。

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