Metri

Pituuden yksikkö (metri)

metri1.jpgmetri2.jpgmetri3.jpg

BIPM-instituutti Pariisissa ja ensimmäinen metrin prototyyppi

Metri keksittiin 1800-luvulla. Silloin oli olemassa kaksi menetelmää pituuden yksikön määrittelemiseksi jotkut ehdottivat metrin määritelmäksi heiluria, jolla oli puolen sekunnin värähtelyaika. Toiset ehdottivat metrin määritelmäksi maapallon meridiaanin neljänneksen kymmenesmiljoonasosaa. 1791, pian ranskan vallankumouksen jälkeen, Ranskan Tiedeakatemia valitsi meridiaanimääritelmän heilurin asemasta, koska maapallon vetovoima vaihtelee jonkun verran eri paikoissa. Se vaikuttaa heilurin tarkkuuteen. Siis metri määriteltiin 1/4000000 kertaa maapallon meridiaanista, joka kulkee Pariisin kautta. Ensimmäinen metri oli kuitenkin 0.2mm liian lyhyt, koska tiedemiehet eivät tienneet maapallon latistumisen tarkasta määrästä navoilla. Silti tästä määritelmästä tuli normi.

metri4.jpg

Platina-iridiumi metrin prototyyppi Pariisissa

Platina-iridium metallista tehty mitta sai nimen 1874 seos. 1889 uusi malli tehtiin platinasta, jossa oli 10% iridiumia. Sen tarkkuus on 1m +/-0.0001m jään sulamispisteessä. Vuonna 1927 metri määriteltiin mitassa olevan kahden pisteen etäisyytenä 0 C asteessa, yhden ilmakehän ilmanpaineessa. Mitta luetaan kahdella sylinterillä, joiden halkaisija on vähintään yksi senttimetri. Ne on asetettu 571 mm etäisyydelle tasaiselle tasolle. Se sai nimekseen Ensimmäinen Metrin Prototyyppi CGPM.
Sitä säilytetään Pariisissa BIPM-instituutissa. 1889 metrin määritelmä korvattiin 1960 krypton-86 säteilyn aallonpituudella. Tällä tavalla päädyttiin poistamaan metrin valmistukseen liittyvät epätarkkuudet.

metri5.jpg

1983 CGPM- konferenssi antoi seuraavan määritelmän:
Metri on valon kulkema matka tyhjiössä 1/299792458 sekunnissa.
Tämä määritelmä asettaa valon nopeudeksi 299 792 458 m*s-1.
Alkuperäistä 1899 metriä säilytetään edelleen BIPM instituutissa Pariisissa, kunnossa joka määriteltiin vuonna 1889.

—-

Massan yksikkö (kilogramma)

netri6.jpg

Platina-iridiumi massan prototyyppi Pariisissa

1800-luvun lopulla kilogramma oli kuutiodesimetri vettä. 1889 tuli käyttöön Ensimmäinen kilogramman prototyyppi CGPM, joka on tehty platina-iridiumista ja se kuuluu:
Tämä prototyyppi on massan yksikkö. Sitä pidetään International Bureau of Weights and Measures-instituutissa Pariisissa. Sen nimi on Ensimmäinen CGPM.
Kolmas CGPM (1901), oli tarkoitettu painon käytön lopettamiseksi sanoi:
Kilogramma on massan yksikkö. Kilogramma on yhtä suuri kuin kansainvälisen kilogramman prototyypin massa.

metri7.jpg

Normaalikokoinen atomikello

Ajan yksikkö (sekunti)

Ajan yksikkö, sekunti, määriteltiin aikoinaan aurinkovuoden 1/86400 sekuntia. Aurinkovuoden tarkka määritelmä jätettiin astronomien teorioiden varaan. Maan pyörimisen epäsäännöllisyyksiä ei pystytty ottamaan mukaan teoriaan. Tämä kuitenkin vaikuttaa mittausyksikön tarkkuuteen. 11. CGPM-konferenssi (1980) otti käyttöön astronomien (International Astronomical Union) käyttämän menetelmän, joka perustui trooppisen vuoteen. Samaan aikaan kokeelliset mittaukset, jotka perustuivat atomin kahden energiatason muutoksiin, pystyttiin toistamaan paljon tarkemmin. 13. CGPM-konferenssi (1967) päätti ottaa käyttöön uuden määritelmän nimeltään CIPM 1967:

Sekunti on 9 192 631 770 jaksoa säteilystä, joka tapahtuu kahden hyper-tason välillä Cesium atomin 133 perustasolla 0 K lämpötilassa.

Metri8.jpg

Atomikello rakennettuna mikropiiritasolle. Atomikelloja tarvitaan mm. GPS-satelliittipaikannuksessa

Pekka OH3GDO

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License