Bruger:AstroOgier/Meter
Meter betegner enheden for længde og er en af de syv grundlæggende enheder i det internationale SI-enhedssystem. Meteren blev indført i 1791 som en national længdeenhed i Frankrig, og brugen af den har siden bredt sig til det meste af verden. Den nøjagtige definition på, hvad man skal forstå ved en meter, har dog ændret sig flere gange siden, se det historiske afsnit. Enhedens navn er afledt af græsk verbum (metreo), der betyder at måle, tælle, sammenligne og navneordet (metron), mål. Det oprindelige franske navn, mètre, blev overtaget i Storbritannien ikke senere end i 1797[1] (stavemåde metre) og siden i Commonwealth-landene, men i andre lande bruges meter. Det internationale bureau for mål og Vægt, BIPM anvender dog selv mètre/metre.
Definition
[redigér | rediger kildetekst]Den 16. november 2018 vedtog BIPM med ikraftræden den 20. maj 2019 at definere enheden meter på følgende måde[2][note 1]:
- Meteren defineres ved at give talværdien af lysets fart i vacuum, c, den faste værdi 299 792 458 udtrykt i enheden meter per sekund, hvor sekundet er defineret ud fra cæsiumfrekvensen .
Med andre ord er 1 meter eksakt den afstand, som lys tilbagelægger i løbet af tidsrummet
- , (nanosekund)
Bemærk, at der i meterdefinitionen indgår to af de grundlæggende syv konstanter, nemlig lysets fart og cæsiumfrekvensen.
Andre længdeenheder
[redigér | rediger kildetekst]For bekvemt at kunne angive små og store længder kan metersymbolet m kombineres med ethvert af de dekadiske præfikser. I praksis er det dog mest følgende, som er i brug:
Symbol | Navn | Værdi |
---|---|---|
km | kilometer | 1000 m |
dm | decimeter | 0.1 m |
cm | centimeter | 0.01 m |
mm | millimeter | 0.001 m |
μm | mikrometer | 0.000 001 m |
nm | nanometer | 0.000 000 001 m |
Derudover har bl. a. de følgende enheder været i brug eller er det stadig[3]:
Enhed | Værdi | Kommentar |
---|---|---|
1 ångstrøm (Å) | 0.1 nm = 10−10 m | Opkaldt efter svensk fysiker, bruges sjældent i dag. |
1 typografisk punkt (p) | 0.376 mm | |
1 tomme | 2.615... cm | 72 tommer = 1 favn |
1 fod | 31.385 cm | 6 fod = 1 favn |
1 alen | 62.77 cm | 3 alen = 1 favn |
1 favn | 1.88312 m | |
1 inch | 2.54 cm | Eksakt værdi, defineret i 1959 |
1 dansk mil | 7532.48 m | |
1 norsk mil | 11294.7 m | |
1 svensk mil | 10688.5 m | Indtil 1889, herefter 10000 m |
1 sømil | 1852 m | International værdi |
1 international mile | 1609.344 m | Imperial system (UK) og US customary system |
1 astronomisk enhed (au) | 149 597 870 700 m | Defineret værdi |
1 lysår (la) | 9.4607305·1015 m | Beregnet ud fra definitionen 1 la = c· 1 a 1 a = 1 tropisk år = 365.25·24·60·60 s. |
1 parsec (pc) | 3.085678·1016 m | Beregnet ud fra definitionen 1 pc = ·1 au ≈ 206265 au. |
Eksempler på længder eller afstande
[redigér | rediger kildetekst]Længde | Værdi | Værdi i meter |
---|---|---|
Planck-længde | 1.6163·10−35 m | 1.6163·10−35 m |
Radius af proton | (0.8414 ± 0.0019) fm | (8.414 ± 0.019)·10−16 m |
Atomradius af hydrogenatom | 25 pm | 2.5·10−11 m |
Bakterie | 0.3 μm – 0.7 mm | 3·10−7 m – 7·10−4 m |
Tykkelse af menneskehår | 18 –180 μm | 1.8·10−5 m – 1.8·10−4 m |
Meterstok | 1 m | 1 m |
Bændelorm hos hval | 30 m | 30 m |
Pylonafstand for Storebæltsbroen, havniveau | 1624 m | 1624 m |
Pylonafstand for Storebæltsbroen, top | 1624 m + 65 mm | 1624 m + 0.065 m |
Marianergravens dybde | 10911 m | 1.0911·104 m |
Afstand fra ækvator til pol[4] | 10001.97 km | 1.000197·107 m |
Jordens ækvatoromkreds | 40075.017 km | 4.0075017·107 m |
Månens gennemsnitsafstand | 384 400 km | 3.8440·108 m |
Solens gennemsnitsafstand | 149.6·106 km ≈ 1 ae | 1.496·1011 m |
Afstand til Sirius | (8.60 ± 0.04) la (lysår) | (8.13 ± 0.04)·1016 m |
Afstand til Mælkevejsgalaksens centrum | (26.4 ± 1.0) kla | (2.50 ± 0.09)·1020 m |
Afstand til Andromedagalaksen | (2.54 ± 0.11) Mla | (2.40 ± 0.10)·1022 m |
Historisk baggrund
[redigér | rediger kildetekst]Meteren blev indført i Frankrig i slutningen af 1700-tallet for at gøre en ende på den forvirring, som eksistensen af et stort antal mere eller mindre veldefinerede enheder for længde, der var i brug i landet. Den første definition er siden blevet erstattet med andre, fordi forbedret målenøjagtighed gjorde tidligere fastsættelser unøjagtige.
Sekundpendul
[redigér | rediger kildetekst]Det første forslag til en meterdefinition gik ud på at benytte længden af et sekundpendul. Det er et matematisk pendul for hvilket tidsrummet mellem største udsving til den ene side og største udsving til den anden et ét sekund; pendulets periode (svingningstid) er derfor . Perioden afhænger af både pendulets længde og den lokale tyngdeacceleration . I Danmark, hvor udtrykt ved de i dag gældende enheder meter og sekund, ville længden beregnet ved hjælp af formlen for perioden være
- .
Denne længde kunne man så definere til at være 1 meter. Men da tyngdeaccelerationen varierer for meget fra sted til sted, måtte man opgive at bruge denne idé.
Jordkvadrant og prototypemeter
[redigér | rediger kildetekst]Med metersystemet, som blev vedtaget af det franske parlament dd. mmm 1791, valgte man i stedet at definere 1 meter som en ti milliontedel af afstanden fra ækvator til nordpolen; afstanden skulle altså være 10 000 000 m eller 10 000 km, hvilket er tæt på den værdi, som bruges i dag, jfr. ovenstående tabel. Måling i Sverige. Det blev fremstillet en ur-meter af platin (?), som fik indgraveret to fine mærker med en meters afstand.
Den internationale meterkonventionen, som blev indgået i 1875, erstattede den oprindelige franske ur-meter med en ny prototype fremstillet af en platin-iridium-legering, og der blev produceret en række nøjagtige kopier til fordeling blandt de lande, som tilsluttede sig konventionen. Figuren viser den amerikanske kopi, det blev benyttet som standard for længdemål i USA mellem 1893 og 1960; for eksempel blev 1 inch defineret til at være eksakt 2.54 centimeter.
Atomare frekvenser
[redigér | rediger kildetekst]Forbedrede metrologiske målemetoder betod, at man blev i stand til at måle afstande med større nøjagtighed end den præcision man kunne aflæse afstanden mellem de to mærker i metalmeteren. I 19dd besluttede xxx derfor i forbindelse med definitionen af Bruger:AstroOgier/SI-enhedssystemet at nydefinere meteren på følgende måde: 1 meter er længden af ... af det lys som udsendes af en energi-overgang i atomet krypton-86 (?).
Denne definition holdt frem til 20. maj 2018, hvor den blev erstattet af den nuværende omtalt ovenfor.
Henvisninger
[redigér | rediger kildetekst]Noter
[redigér | rediger kildetekst]- ^ Den engelske originaltekst lyder: "The metre, symbol m, is the SI unit of length. It is defined by taking the fixed numerical value of the speed of light in vacuum c to be 299 792 458 when expressed in the unit m/s, where the second is defined in terms of ".
Referencer
[redigér | rediger kildetekst]- ^ Simpson, John; Weiner, Edmund (1989). Oxford English Dictionary. Vol. IX. Oxford: Clarendon Press. s. 697, col. 3. ISBN 978-0-19-861186-8.
- ^ BIPM. "Resolutions adopted at the 26th meeting of the CGPM (2018)" (PDF). Appendix 3. Hentet 2020-03-20.
- ^ Andersen, Erik Strandgaard; Jespersgaard, Paul; Østergaard, Ove (2007). Datobog fysik kemi. København: F & K forlaget. s. 10. ISBN 978-87-87229-61-6.
- ^ I den oprindelige franske definition af meteren fra 1791 blev afstanden fra ækvator til pol sat til 10 millioner meter eller 10000 km.