Messgerät - Metre

Meter
Siegel des Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM) – Maß verwenden (griechisch: ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ )
Allgemeine Information
Einheitssystem	SI-Basiseinheit
Einheit von	Länge
Symbol	m
Konvertierungen
1m ein...	... ist gleich ...
SI-Einheiten	1000  mm  0,001  km
Imperiale / US- Einheiten	≈ 1,0936  km  ≈ 3.2808  ft  ≈ 39,37  in
Nautische Einheiten	≈ 0,000 539 96  nm

Das Meter ( Commonwealth-Schreibweise ) oder Meter ( amerikanische Schreibweise ; siehe Schreibweisenunterschiede ) (von der französischen Einheit mètre , vom griechischen Substantiv μέτρον , „Maß“) ist die Basiseinheit der Länge im Internationalen Einheitensystem (SI). Das Symbol der SI- Einheit ist m .

Der Meter ist derzeit definiert als die Länge des Wegs, den das Licht im Vakuum zurücklegt in1/299 792 458einer Sekunde .

Der Meter wurde ursprünglich 1793 als ein Zehnmillionstel der Entfernung vom Äquator zum Nordpol entlang eines Großkreises definiert , sodass der Erdumfang ungefähr . beträgt40 000  km. Im Jahr 1799 wurde der Zähler in Form eines Prototypen-Zählerbalkens neu definiert (der tatsächlich verwendete Balken wurde 1889 geändert). 1960 wurde das Messgerät in Bezug auf eine bestimmte Anzahl von Wellenlängen einer bestimmten Emissionslinie von Krypton-86 neu definiert . Die derzeitige Definition wurde 1983 übernommen und 2002 geringfügig modifiziert, um klarzustellen, dass der Meter ein Maß für die richtige Länge ist .

Rechtschreibung

Meter ist die Standardschreibweise der metrischen Einheit für Länge in fast allen englischsprachigen Ländern außer den Vereinigten Staaten und den Philippinen, die Meter verwenden. Andere germanische Sprachen wie Deutsch, Niederländisch und die skandinavischen Sprachen buchstabieren ebenfalls das Wort Meter oder Meter .

Messgeräte (wie Amperemeter , Tacho ) werden in allen Varianten des Englischen „-meter“ geschrieben. Das Suffix „-meter“ hat den gleichen griechischen Ursprung wie die Längeneinheit.

Etymologie

Die etymologischen Wurzeln des Meters lassen sich auf das griechische Verb μετρέω ( metero ) (messen, zählen oder vergleichen) und das Substantiv μέτρον ( metron ) (ein Maß) zurückführen, die für die physikalische Messung, für das poetische Metrum und damit für die Mäßigung verwendet wurden oder Vermeidung von Extremismus (wie in "sei an deiner Antwort gemessen"). Dieser Anwendungsbereich findet sich auch in Latein ( metior, mensura ), Französisch ( mètre, mesure ), Englisch und anderen Sprachen. Das griechische Wort leitet sich von der proto-indoeuropäischen Wurzel *meh₁ – „messen“ ab. Das Motto ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ ( metro chro ) im Siegel des Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM), das ein Sprichwort des griechischen Staatsmanns und Philosophen Pittacus von Mytilene war und sich mit „Maß verwenden! sowohl Messung als auch Moderation. Die Verwendung des Wortes meter (für die französische Einheit mètre ) im Englischen begann mindestens bereits 1797.

Definitionsgeschichte

Meridianraum des Pariser Observatoriums (oder Cassini-Raum): Der Pariser Meridian ist auf den Boden gezeichnet.

Pendel oder Meridian

Im Jahr 1671 maß Jean Picard die Länge eines „ Sekundenpendels “ und schlug eine doppelt so lange Maßeinheit vor, die als universelle Toise (französisch: Toise universelle ) bezeichnet werden sollte. 1675 schlug Tito Livio Burattini den Begriff Meter für eine Längeneinheit vor, die auf einer Pendellänge basiert , aber dann wurde entdeckt, dass die Länge eines Sekundenpendels von Ort zu Ort variiert.

Seit Eratosthenes benutzten Geographen Meridianbögen , um die Größe der Erde zu bestimmen , die 1669 Jean Picard mit einem Radius von . feststellte3 269 000 Toise , als einfache Kugel behandelt. Im 18. Jahrhundert gewann die Geodäsie an Bedeutung als Mittel zum empirischen Nachweis der Gravitationstheorie und weil der Erdradius die Einheit war, auf die alle Himmelsentfernungen bezogen werden sollten.

Meridionaldefinition

Pariser Panthéon

Als Folge der Lumières und während der Französischen Revolution beauftragte die Französische Akademie der Wissenschaften eine Kommission mit der Festlegung einer einheitlichen Skala für alle Maßnahmen. Am 7. Oktober Jahre 1790 , dass Kommission empfohlen , die Annahme eines Dezimalsystem, und am 19. März Jahre 1791 empfohlen , die Annahme des Begriff mètre ( „measure“), eine Grundeinheit mit einer Länge, die sie als gleich definierte ein Zehnmillionstel der Viertelmeridian , die Entfernung zwischen dem Nordpol und dem Äquator entlang des Meridians durch Paris. 1793 nahm der französische Nationalkonvent den Vorschlag an.

Die Französische Akademie der Wissenschaften gab eine Expedition unter der Leitung von Jean Baptiste Joseph Delambre und Pierre Méchain in Auftrag , die von 1792 bis 1799 andauerte und versuchte, die Entfernung zwischen einem Glockenturm in Dunkerque und dem Schloss Montjuïc in Barcelona auf dem Längengrad des Pariser Panthéons genau zu messen (siehe Meridianbogen von Delambre und Méchain ). Die Expedition wurde in Denis Guedj, Le Mètre du Monde fiktionalisiert . Ken Alder schrieb in Das Maß aller Dinge sachlich über die Expedition : die siebenjährige Odyssee und der versteckte Fehler, der die Welt veränderte . Dieser Teil des Pariser Meridians sollte als Grundlage für die Länge des Halbmeridians dienen, der den Nordpol mit dem Äquator verbindet. Von 1801 bis 1812 übernahm Frankreich diese Definition des Meters als offizielle Längeneinheit, basierend auf den Ergebnissen dieser Expedition in Kombination mit denen der Geodätischen Mission nach Peru . Letzteres wurde von Larrie D. Ferreiro in Measure of the Earth: The Enlightenment Expedition that Reshaped Our World beschrieben .

Im 19. Jahrhundert erlebte die Geodäsie eine Revolution mit Fortschritten in der Mathematik sowie der Entwicklung von Beobachtungsinstrumenten und -methoden unter Berücksichtigung der Personengleichung . Die Anwendung der Methode der kleinsten Quadrate auf Meridianbogenmessungen zeigte die Bedeutung der wissenschaftlichen Methode in der Geodäsie. Andererseits ermöglichte die Erfindung des Telegraphen die Messung paralleler Bögen, und die Verbesserung des reversiblen Pendels führte zur Erforschung des Schwerefeldes der Erde . Eine genauere Bestimmung der Erdfigur würde sich bald aus der Vermessung des Struve-Geodätischen Bogens (1816–1855) ergeben und hätte einen anderen Wert für die Definition dieses Längenmaßes gegeben. Dies machte das Messgerät nicht ungültig, betonte jedoch, dass Fortschritte in der Wissenschaft eine bessere Messung der Größe und Form der Erde ermöglichen würden.

1832, Carl Friedrich Gauss untersuchte die Erdmagnetfeld und vorgeschlagen Hinzufügen der zweiten zu den Grundeinheiten des Zählers und das Kilogramm in Form des CGS - Systems ( Zentimeter , Gramm , Sekunde). 1836 gründete er in Zusammenarbeit mit Alexander von Humboldt und Wilhelm Edouard Weber den Magnetischen Verein , die erste internationale wissenschaftliche Vereinigung . Die Koordination der Beobachtung geophysikalischer Phänomene wie Erdmagnetfeld, Blitz und Schwerkraft an verschiedenen Punkten der Erde regte die Gründung der ersten internationalen wissenschaftlichen Vereinigungen an. Der Gründung des Magnetischen Vereins folgten 1863 die Mitteleuropaïsche Gradmessung auf Initiative von Johann Jacob Baeyer und die der Internationalen Meteorologischen Organisation, deren zweiter Präsident der Schweizer Meteorologe und Physiker , Heinrich von wild darstellen würde Russland im Internationalen Komitee für Maß und Gewicht (CIPM).

Internationaler Prototyp-Zählerbalken

Herstellung der Meterlegierung 1874 am Conservatoire des Arts et Métiers. Präsentieren Sie Henri Tresca, George Matthey, Saint-Claire Deville und Debray

1816 wurde Ferdinand Hassler zum ersten Superintendent des Survey of the Coast ernannt . In der Schweiz, Frankreich und Deutschland in Geodäsie ausgebildet, hatte Hassler 1805 ein in Paris hergestelltes Standardmessgerät in die Vereinigten Staaten gebracht Messgerät und optischer Kontakt. So wurde das Meter zur Längeneinheit der Geodäsie in den USA.

Seit 1830 war Hassler auch Leiter des Bureau of Weights and Measures, das Teil des Coast Survey wurde. Er verglich verschiedene Längeneinheiten, die damals in den Vereinigten Staaten verwendet wurden, und maß Ausdehnungskoeffizienten , um Temperatureinflüsse auf die Messungen abzuschätzen.

1841 berechnete Friedrich Wilhelm Bessel unter Berücksichtigung von Fehlern, die Louis Puissant im französischen Meridianbogen bestehend aus der Bogenmessung von Delambre und Méchain, der von François Arago und Jean-Baptiste Biot erweitert worden war, erkannt worden waren , die Abflachung der Erde neu Ellipsoid unter Verwendung von neun weiteren Bogenmessungen, nämlich Peruanisch, Preußisch, 1. Ostindisch, 2. Ostindisch, Englisch, Hannover, Dänisch, Russisch und Schwedisch, die fast 50 Breitengrade abdecken , und stellte fest, dass der Erdquadranten zur Bestimmung der Meterlänge war nichts anderes als ein ziemlich ungenauer Umrechnungsfaktor zwischen Toise und Meter. Tatsächlich war die theoretische Definition des Meters zur Zeit der Delambre- und Mechain-Bogenmessung unzugänglich und irreführend, da das Geoid eine Kugel ist, die im Großen und Ganzen einem Rotationsellipsoid gleichgesetzt werden kann , sich aber im Detail davon unterscheidet um jede Verallgemeinerung und jede Extrapolation zu verbieten. Hinsichtlich der Genauigkeit der Umrechnung von Toise in Meter wurden dann beide Maßeinheiten durch Normale aus unterschiedlichen Legierungen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten definiert.

Dennoch trug Ferdinand Rudolph Hasslers Verwendung des Meters in der Küstenvermessung zur Einführung des Metric Act von 1866 bei , der die Verwendung des Meters in den Vereinigten Staaten erlaubte, und spielte möglicherweise auch eine Rolle bei der Wahl des Meters als internationale wissenschaftliche Längeneinheit und der Vorschlag der Europäischen Arc Measurement (deutsch: Europäische Gradmessung ) auf „Schaffung eines Europäischen internationalen Büro für Maße und Gewichte “. Im Jahr 1866 bestand jedoch die wichtigste Sorge darin, dass die Toise von Peru, die 1735 für die französische geodätische Mission am Äquator gebaut wurde, so stark beschädigt sein könnte, dass ein Vergleich damit wertlos wäre, während Bessel in Frage gestellt hatte die Genauigkeit von Kopien dieses Standards der Sternwarte Altona und Königsberg , die er 1840 miteinander verglichen hatte.

Schweizer Grundlinienmessung mit dem Ibáñez- Gerät im Jahr 1880.

1867 wurde auf der zweiten Generalkonferenz der Internationalen Gesellschaft für Geodäsie in Berlin die Frage einer internationalen Standardlängeneinheit diskutiert, um die in verschiedenen Ländern durchgeführten Messungen zur Bestimmung der Größe und Form der Erde zu kombinieren. Die Konferenz empfahl die Annahme des Meters als Ersatz für den Toise und die Schaffung einer internationalen Meterkommission, nach dem Vorschlag von Johann Jacob Baeyer , Adolphe Hirsch und Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero , die zwei geodätische Standards entwickelt hatten, die auf dem Meter kalibriert wurden für die Karte von Spanien. Ibáñez übernahm das System, das Ferdinand Rudolph Hassler für die United States Survey of the Coast verwendete , bestehend aus einem einzigen Standard mit auf dem Balken markierten Linien und mikroskopischen Messungen. In Bezug auf die beiden Methoden, mit denen der Temperatureinfluss berücksichtigt wurde, verwendete Ibáñez sowohl die bimetallischen Lineale aus Platin und Messing, die er zuerst für die zentrale Grundlinie Spaniens verwendete, als auch das einfache Eisenlineal mit eingelegten Quecksilberthermometern, das verwendet wurde in der Schweiz. Diese Geräte, von denen das erste entweder als Brunner-Apparat oder als Spanischer Standard bezeichnet wird, wurden in Frankreich von Jean Brunner , dann seinen Söhnen, gebaut. Die Rückverfolgbarkeit der Messung zwischen Toise und Meter wurde durch den Vergleich des spanischen Standards mit dem von Borda und Lavoisier für die Vermessung des Meridianbogens zwischen Dünkirchen und Barcelona erstellten Standard sichergestellt .

Ein Mitglied des Vorbereitungsausschusses seit 1870 und spanischen Vertreter auf der Pariser Konferenz im Jahre 1875, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero mit der interveniert Französisch Akademie der Wissenschaften zu Rallye Frankreich für das Projekt zur Erstellung eines Internationalen Büro für Maße und Gewichte mit dem wissenschaftlichen ausgestattet Mittel, die notwendig sind, um die Einheiten des metrischen Systems entsprechend dem Fortschritt der Wissenschaften neu zu definieren .

In den 1870er Jahren wurde im Lichte moderner Präzision eine Reihe internationaler Konferenzen abgehalten, um neue metrische Standards zu entwickeln. Die Meterkonvention ( Convention du Mètre ) von 1875 beauftragte die Einrichtung eines ständigen Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM: Bureau International des Poids et Mesures ) mit Sitz in Sèvres , Frankreich. Diese neue Organisation sollte einen prototypischen Messbalken bauen und erhalten, nationale metrische Prototypen verteilen und Vergleiche zwischen ihnen und nicht metrischen Messstandards aufrechterhalten. Die Organisation verteilte solche Barren im Jahr 1889 auf der ersten Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM: Conférence Générale des Poids et Mesures ) und etablierte den International Prototype Meter als den Abstand zwischen zwei Linien auf einem Standardbarren, der aus einer Legierung von 90% Platin besteht und 10 % Iridium , gemessen am Schmelzpunkt von Eis.

Der Vergleich der neuen Prototypen des Zählers untereinander und mit dem Ausschusszähler (französisch: Mètre des Archives ) beinhaltete die Entwicklung spezieller Messgeräte und die Definition einer reproduzierbaren Temperaturskala. Die Thermometriearbeiten des BIPM führten zur Entdeckung spezieller Eisen-Nickel-Legierungen, insbesondere Invar , für die ihr Direktor, der Schweizer Physiker Charles-Edouard Guillaume , 1920 den Nobelpreis für Physik erhielt.

Gravimeter mit Variante des Repsold-Bessel-Pendels

Wie Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero feststellte, führte der Fortschritt der Metrologie in Verbindung mit denen der Gravimetrie durch die Verbesserung des Katers Pendels zu einer neuen Ära der Geodäsie . Hätte die Präzisionsmesstechnik die Hilfe der Geodäsie benötigt, könnte diese ohne die Hilfe der Messtechnik nicht weiter gedeihen. Es war dann notwendig, eine einzige Einheit zu definieren, um alle Messungen von Erdbögen und alle Bestimmungen der Schwerkraft durch Pendel auszudrücken . Die Metrologie musste eine gemeinsame Einheit schaffen, die von allen zivilisierten Nationen angenommen und respektiert wurde. Darüber hinaus wussten die Statistiker damals, dass wissenschaftliche Beobachtungen durch zwei verschiedene Arten von Fehlern getrübt sind, konstante Fehler einerseits und zufällige Fehler andererseits. Die Auswirkungen der letzteren können durch die Methode der kleinsten Quadrate abgemildert werden . Ständige oder regelmäßige Fehler hingegen müssen sorgfältig vermieden werden, weil sie aus einer oder mehreren Ursachen resultieren, die immer gleich wirken und das Ergebnis des Experiments immer in die gleiche Richtung verändern. Sie entziehen daher den Beobachtungen, auf die sie stoßen, jeglichen Wert. Für die Messtechnik war die Frage der Erweiterbarkeit von grundlegender Bedeutung; die als eine Frage der Tatsache , Temperaturmessfehler auf die Längenmessung im Verhältnis zu der Dehnfähigkeit des Standards und die sich ständig erneuert Anstrengungen von Metrologen ihre Messgeräte gegen den störenden Einfluss der Temperatur deutlich gezeigt , wie wichtig es zu schützen , die sie an die Expansions- angebracht bezogen induzierte Fehler. Daher war es von entscheidender Bedeutung, bei kontrollierten Temperaturen mit großer Präzision und mit derselben Einheit alle Standards zur Messung geodätischer Basislinien und alle Pendelstäbe zu vergleichen. Erst wenn diese Reihe messtechnischer Vergleiche mit einem wahrscheinlichen Fehler von einem Tausendstel Millimeter beendet wäre, könnte die Geodäsie die Werke der verschiedenen Nationen miteinander verknüpfen und dann das Ergebnis der Vermessung des Globus verkünden.

Da die Gestalt der Erde aus Variationen der Sekundenpendellänge mit dem Breitengrad abgeleitet werden konnte , wies der United States Coast Survey im Frühjahr 1875 Charles Sanders Peirce an, nach Europa zu reisen, um Pendelexperimente an den wichtigsten Ausgangsstationen für Operationen durchzuführen dieser Art, um die Bestimmungen der Schwerkraft in Amerika mit denen anderer Teile der Welt in Verbindung zu bringen; und auch zum Zwecke einer sorgfältigen Untersuchung der Methoden zur Durchführung dieser Forschungen in den verschiedenen Ländern Europas. Im Jahr 1886 der Verein der Geodäsie geändertener Namen für die Internationale Geodätische Vereinigung , die Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero des Vorsitz der in dieser Zeit im Jahr 1891 bis zu seinem Tod Internationale Geodätische Vereinigung (deutsch: Internationale Erdmessung ) gewann weltweite Bedeutung mit dem Beitritt von Groß Staaten , Mexiko , Chile , Argentinien und Japan .

Künstlerische Darstellung eines GPS-IIR-Satelliten im Orbit.

Die Bemühungen um die verschiedene nationales Ergänzung Vermessungssysteme, die im 19. Jahrhundert mit der Gründung der begonnenen Mitteleuropäische Gradmessung , führten zu einer Reihe von globalen Ellipsoide der Erde (zB Helmert 1906 Hayford 1910 und 1924) , die später führen würde zu entwickeln das Weltgeodätische System . Die praktische Umsetzung des Zählers ist heute dank der in GPS-Satelliten eingebetteten Atomuhren überall möglich .

Wellenlängendefinition

1873 schlug James Clerk Maxwell vor, das von einem Element emittierte Licht als Standard sowohl für das Messgerät als auch für das zweite zu verwenden. Diese beiden Größen könnten dann verwendet werden, um die Masseneinheit zu definieren.

Im Jahr 1893 wurde das Standardmeter erstmals mit einem Interferometer von Albert A. Michelson , dem Erfinder des Geräts und Befürworter der Verwendung einer bestimmten Wellenlänge des Lichts als Längenstandard, gemessen . Bis 1925 war die Interferometrie am BIPM regelmäßig im Einsatz. Der Internationale Prototypenzähler blieb jedoch bis 1960 der Standard, als der elfte CGPM den Zähler im neuen Internationalen Einheitensystem (SI) als gleich definierte1 650 763 0,73 Wellenlängen des Orange - rote Emissionslinie in dem elektromagnetischen Spektrum des Krypton-86 - Atom in einem Vakuum .

Lichtgeschwindigkeitsdefinition

Um die Unsicherheit weiter zu verringern, ersetzte die 17. CGPM 1983 die Definition des Meters durch die aktuelle Definition und legte damit die Länge des Meters in Sekunden und die Lichtgeschwindigkeit fest :

Der Meter ist die Länge des Wegs, den Licht im Vakuum während eines Zeitintervalls von . zurücklegt 1/299 792 458 einer Sekunde.

Diese Definition fixierte die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum auf genau299 792 458 Meter pro Sekunde (≈300 000  km/s ). Ein beabsichtigtes Nebenprodukt der 17. CGPM-Definition war, dass sie es Wissenschaftlern ermöglichte, Laser anhand der Frequenz genau zu vergleichen, was zu Wellenlängen mit einem Fünftel der Unsicherheit beim direkten Vergleich von Wellenlängen führte, da Interferometerfehler eliminiert wurden. Um die Reproduzierbarkeit von Labor zu Labor weiter zu erleichtern, machte die 17. CGPM auch den jodstabilisierten Helium-Neon-Laser zu einer „empfohlenen Strahlung“ für die Realisierung des Meters. Zur Abgrenzung des Meters betrachtet das BIPM derzeit die HeNe-Laserwellenlänge λ _HeNe als632.991 212 58  nm mit einer geschätzten relativen Standardunsicherheit ( U ) von2,1 × 10 ^-11 . Diese Unsicherheit ist derzeit ein limitierender Faktor bei Laborrealisierungen des Meters, und sie ist um mehrere Größenordnungen schlechter als die der zweiten, basierend auf der Atomuhr der Cäsiumfontäne ( U =5 × 10 ^-16 ). Folglich wird heute in Laboren meist eine Realisierung des Zählers abgegrenzt (nicht definiert) als1 579 800 .762 042 (33) Wellenlängen von Helium-Neon-Laserlicht im Vakuum, wobei nur der Fehler der Frequenzbestimmung angegeben wird. Diese Klammernotation, die den Fehler ausdrückt, wird im Artikel zur Messunsicherheit erklärt .

Die praktische Realisierung des Messgerätes unterliegt Unsicherheiten bei der Charakterisierung des Mediums, verschiedenen Unsicherheiten der Interferometrie und Unsicherheiten bei der Messung der Frequenz der Quelle. Ein häufig verwendetes Medium ist Luft, und das National Institute of Standards and Technology (NIST) hat einen Online-Rechner eingerichtet, um Wellenlängen im Vakuum in Wellenlängen in Luft umzurechnen. Wie von NIST beschrieben, werden in Luft die Unsicherheiten bei der Charakterisierung des Mediums durch Fehler bei der Messung von Temperatur und Druck dominiert. Fehler in den verwendeten theoretischen Formeln sind sekundär. Durch die Implementierung einer solchen Brechzahlkorrektur kann eine näherungsweise Darstellung des Messgeräts in Luft realisiert werden, beispielsweise mit der Formulierung des Messgeräts wie1 579 800 .762 042 (33) Wellenlängen von Helium-Neon-Laserlicht im Vakuum und Umwandlung der Wellenlängen im Vakuum in Wellenlängen in Luft. Luft ist nur ein mögliches Medium, das bei der Realisierung des Messgeräts verwendet werden kann, und es kann jedes Teilvakuum oder eine inerte Atmosphäre wie Heliumgas verwendet werden, vorausgesetzt, die entsprechenden Korrekturen für den Brechungsindex sind implementiert.

Das Meter ist definiert als die Weglänge, die das Licht in einer bestimmten Zeit zurücklegt, und praktische Laborlängenmessungen in Metern werden durch Zählen der Wellenlängen des Laserlichts eines der Standardtypen, die in die Länge passen, und Umrechnen der ausgewählten Einheit der Wellenlänge in Meter. Drei wichtige Faktoren begrenzen die erreichbare Genauigkeit mit Laser- Interferometern für eine Längenmessung:

• Unsicherheit in der Vakuumwellenlänge der Quelle,
• Unsicherheit im Brechungsindex des Mediums,
• kleinste Zählauflösung des Interferometers.

Von diesen ist der letzte dem Interferometer selbst eigen. Die Umrechnung einer Länge in Wellenlängen in eine Länge in Metern basiert auf der Beziehung

${\displaystyle \lambda ={\frac {c}{nf}}}$

die die Einheit der Wellenlänge λ mit c , der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum in m/s, in Meter umwandelt . Dabei ist n der Brechungsindex des Mediums, in dem die Messung erfolgt, und f die gemessene Frequenz der Quelle. Obwohl die Umrechnung von Wellenlängen in Meter aufgrund von Messfehlern bei der Bestimmung des Brechungsindex und der Frequenz einen zusätzlichen Fehler in der Gesamtlänge einführt, ist die Messung der Frequenz eine der genauesten verfügbaren Messungen.

Zeitleiste

Nahaufnahme des National Prototype Meter Bar No. 27, hergestellt 1889 vom International Bureau of Weights and Measures (BIPM) und an die Vereinigten Staaten übergeben, der von 1893 bis 1960 als Standard für die Definition aller Längeneinheiten in den USA diente

Frühe Akzeptanz des Zählers international

Triangulation in der Nähe von New York City , 1817.

Nach der Julirevolution von 1830 wurde das Meter ab 1840 zum maßgeblichen französischen Standard. Damals wurde es bereits von Ferdinand Rudolph Hassler für den US Survey of the Coast übernommen .

"Die Längeneinheit, auf die sich alle im Coast Survey gemessenen Entfernungen beziehen, ist das französische Meter, von dem eine authentische Kopie in den Archiven des Coast Survey Office aufbewahrt wird. Es ist Eigentum der American Philosophical Society, der es wurde von Herrn Hassler präsentiert, der ihn von Tralles erhalten hatte , einem Mitglied des französischen Komitees, das mit der Konstruktion des Normalmeters im Vergleich zum Toise beauftragt war, das als Längeneinheit bei der Messung der Meridianbögen in Frankreich gedient hatte und Peru. Es besitzt die ganze Echtheit jedes noch vorhandenen Originalmeters und trägt nicht nur den Stempel des Komitees, sondern auch das Originalzeichen, durch das es während der Normierungsarbeit von den anderen Barren unterschieden wurde. Es wird immer als Komiteemeter bezeichnet " (Französisch: Mètre des Archives ).

1830 beauftragte Präsident Andrew Jackson Ferdinand Rudolf Hassler, neue Standards für alle US-Bundesstaaten auszuarbeiten . Als Längeneinheit wurde nach Beschluss des Kongresses der Vereinigten Staaten der British Parliamentary Standard von 1758 eingeführt .

Ein weiterer Geodät mit Metrologie Fähigkeiten war eine entscheidende Rolle im Prozess der Internationalisierung spielen Maße und Gewichte , Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero , der als erster Präsident sowohl der werden würde Internationale Geodätische Vereinigung und dem Internationalen Komitee für Maß und Gewicht .

Vorangestellte SI-Formen von Meter

SI-Präfixe können verwendet werden, um dezimale Vielfache und Teiler des Meters zu bezeichnen, wie in der folgenden Tabelle gezeigt. Große Entfernungen werden normalerweise in km, astronomischen Einheiten (149,6 Gm), Lichtjahren (10 Pm) oder Parsec (31 Pm) angegeben, anstatt in Mm, Gm, Tm, Pm, Em, Zm oder Ym; "30 cm", "30 m" und "300 m" sind häufiger als "3 dm", "3 dam" bzw. "3 hm".

Die Begriffe Mikrometer und Millimikrometer können anstelle von Mikrometer (μm) und Nanometer (nm) verwendet werden, aber von dieser Praxis kann abgeraten werden.

Äquivalente in anderen Einheiten

In dieser Tabelle bedeuten "Zoll" und "Yard" "internationaler Zoll" bzw. "internationale Yard", obwohl ungefähre Umrechnungen in der linken Spalte sowohl für internationale als auch für Erhebungseinheiten gelten.

"≈" bedeutet "ist ungefähr gleich";

"≡" bedeutet "per Definition gleich" oder "ist genau gleich".

Ein Meter entspricht genau 5 000/127 Zoll und zu 1 250/1 143 Meter.

Zur Konvertierung gibt es eine einfache mnemonische Hilfe in Form von drei „3“:

1 Meter entspricht fast 3 Fuß 3  +3 ⁄ 8  Zoll. Dies ergibt eine Überschätzung von 0,125 mm; jedoch wurde von der Praxis des Auswendiglernens solcher Umrechnungsformeln zugunsten der Praxis und Visualisierung metrischer Einheiten abgeraten.

Die altägyptische Elle war etwa 0,5  m lang (die überlebenden Stäbe sind 523–529  mm groß ). Schottische und englische Definitionen der Elle (zwei Ellen) waren 941  mm (0,941  m) bzw. 1143  mm (1,143  m). Die antike Pariser Toise (Fathom) war etwas kürzer als 2  m und wurde  im mesures usuelles System auf genau 2 m standardisiert , so dass 1  m genau 1 ⁄ 2  toise war. Die russische Werst betrug 1,0668  km. Die schwedische mil war 10,688  km, wurde aber auf 10  km geändert, als Schweden in metrische Einheiten umgerechnet wurde.

Siehe auch

• Umrechnung von Einheiten zum Vergleich mit anderen Einheiten
• Internationales Einheitensystem
• Einführung in das metrische System
• ISO 1  – Standard-Referenztemperatur für Längenmessungen
• Längenmessung
• Zählerkonvention
• Metrisches System
• Messwertpräfix
• Metrik
• Größenordnungen (Länge)
• SI-Präfix
• Lichtgeschwindigkeit
• Vertikalmesser

Anmerkungen

Verweise

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