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Définition du METRE

ECOLAMI

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Posté le : 15/07/2010, 12:13 (Lu 13360 fois)
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Commentaire :  et réalisation de l'étalon MATERIEL


Bonjour,
La définition du mètre est
Citation
En 1960, grâce à l'avènement des lasers, la 11e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) redéfinit le mètre comme 1 650 763,73 longueurs d'onde d'une radiation orangée émise par l'isotope 86 du krypton[4].

Enfin la conférence de 1983 se fonda sur la lumière et redéfinit une nouvelle fois le mètre comme étant la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1⁄299 792 458 seconde. La vitesse de la lumière dans le vide étant la même en tout point (résultat établi par la relativité restreinte), c'est une définition plus précise car la seconde est l'unité du Système international (SI) qui est mesurée avec la plus faible incertitude

Une fois qu'on a convenu de ça il reste a réaliser un ETALON MATERIEL= un objet dont la longueur soir le mètre. Comme on est passé par une définition de longueur d'onde (dans un premier temps) il faut être capable de mesurer tres exactement cette longueur d'onde. J'imagine que c'est possible via des franges d'interférences. Il faut alors pourvoir mesurer avec une extrême précision les distances interfranges.
LA difficulté dans tout ça est qu'on veuille créer l'étalon de longueur, ce n'est pas de compter des franges.
Dans un second temps on a rattaché le mètre à une distance parcourue par la lumière et ainsi changé la difficulté a réaliser l'étalon matériel.
Je ne vois vraiment pas comment on a pu passer des ces définitions indirectes a un objet réel.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Définition du METRE [72851]

darrigan
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Posté le : 16/07/2010, 00:05 (Lu 13349 fois)
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A vrais dire, quand la définition du mètre était autrefois (en 1795 !) "le mètre est la dix millionième partie d'un quart du méridien terrestre", je me demande toujours comment ont-ils pu diviser un méridien par 40 000 000 et obtenir une distance précise à quelques dixièmes de millimètre près !

Voir :
- http://www.industrie.gouv.fr/metro/aquoisert/metre.htm
- http://www.metrologie-francaise.fr/fr/histoire/epopee-mesure.asp

C'est une bonne question que tu poses (comme à chaque fois), car c'est bien beau de déclamer une définition ! Et on fait comment après pour mesurer la chose ?
Et je n'ai aucune idée de la réponse ! Pourtant, ça fait partie des choses que je devrais savoir, en bon scientifique... connaître les bases de la métrologie.

Y a-t-il un métrologue dans la salle ?

Re: Définition du METRE [72853]

prépacide

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Posté le : 16/07/2010, 09:05 (Lu 13344 fois)
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On a la même pour la seconde:
Citation

Unité de temps équivalent à la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transmition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133



Re: Définition du METRE [72867]

ECOLAMI

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Posté le : 16/07/2010, 21:05 (Lu 13332 fois)
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Bonsoir,
On trouve sur http://www.industrie.gouv.fr/metro/aquoisert/metre.htm une histoire des unités de mesures en France mais arrivé à l'ère moderne tout devient flou!



Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Définition du METRE [73385]

chatelot16

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Posté le : 29/09/2010, 20:53 (Lu 13240 fois)
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les scientifiques qui on fait une expedition pour mesurer le diametre de la terre on fait un exploit remarquable pour definir le metre avec un telle precision !

ensuite cette precision ne servait plus a rien puisque l'etalon du metre etait uniquement le bout de platine etalon ... on aurait choisi une longueur arbitraire ca aurait été pareil

les methodes suivante de determiner le metre ne sont que des methode plus precise pour celui qui a les moyen de le faire , mais le bon vieux metre etalon en platine reste la bonne methode pour avoir un metre de reference facile a comparer

l'interet de la definition actuelle du metre est de pouvoir reproduire l'etalon pour qui en a les moyen sans avoir a copier le metre en platine d'origine

l'interet de la seconde comme source de toute les unité c'est qu'une horloge atomique precise quelquepart sur terre peut diffuser cette reference par radio ... l'inconvenient c'est que si on la coupe il n'y a plus de reference : le metre etalon a le gros avantage de ne pas risquer de disparaitre !

j'espere qu'il y a beaucoup de copie du metre etalon sinon grosse payaie en cas de panne d'horloge atomique

Re: Définition du METRE [73397]

BillD

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Posté le : 30/09/2010, 17:58 (Lu 13223 fois)
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Bonjour,

L'intérêt de la définition du mètre par rapport à la seconde est justement de se passer de mètre étalon et de pouvoir lier les unités SI les unes aux autres (ce qui auparavant n'était pas le cas). De ce fait seule la seconde reste liée à une radiation (le Césium133 me semble-t-il).

La problématique étant alors de matérialiser cet élément qui est le mètre...
En partant de la définition relative à la longueur d'onde d'une radiation, la construction se fait effectivement par interférométrie (je crois que Fabry et Perrot avaient fait l'expérience au début du siècle dernier).

Par ailleurs, la transmission du temps par onde radio peut bien s'arrêter, le mètre n'a rien à craindre! Les horloges atomiques sont des éléments assez répandus sur la surface de la planète pour garantir qu'on ne perdra pas l'unité de temps ;)

Re: Définition du METRE [73432]

lavoisier

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Posté le : 02/10/2010, 20:06 (Lu 13207 fois)
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Le problème avec les étalons "réels" est leur usure progressive.

J'ai lu quelque part (j'essaierai de retrouver la référence) que l'étalon de masse (le kilogramme en platine iridié conservé au Bureau des Poids et Mesures) aurait perdu plusieurs microgrammes depuis sa conception, suite aux manipulations successives. Cela peut sembler très faible, mais c'est parfaitement mesurable avec les balances de précision actuelles !

Re: Définition du METRE [73443]

thadrien

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Posté le : 03/10/2010, 13:17 (Lu 13195 fois)
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Je me souviens également de cette nouvelle.

C'est particulièrement embarrassant car le kilogramme est défini par un étalon matériel. D'après wikipedia :

Le kilogramme est actuellement défini comme la masse d’un cylindre en platine iridié (90 % platine et 10 % iridium) de 39,17 mm de diamètre et 39,17 mm de haut[3] déclaré unité SI de masse depuis 1889 par le Bureau international des poids et mesures (BIPM)[1].

Cette unité de mesure est la dernière du SI à être définie au moyen d’un étalon matériel fabriqué par l’homme, c’est-à-dire un artefact. Celui-ci est conservé sous trois cloches de verre scellées dont il n’est extrait que pour réaliser des étalonnages (opération qui n’a eu lieu que trois fois depuis sa création).

Malgré ces précautions, la masse du prototype a déjà varié de quelques microgrammes.

Selon James Clerk Maxwell (1831 - 1879) :

« Même si le repère cylindrique du kilogramme est abrité dans un coffre spécial, dans des conditions contrôlées au BIPM, sa masse peut dériver légèrement au fil des ans et il est sujet à des modifications de masse en raison de la contamination, la perte de matériau de surface par nettoyage, ou d’autres effets. Une propriété de la nature est, par définition, toujours la même et peut en théorie être mesurée n’importe où, alors que le kilogramme est accessible uniquement au BIPM et pourrait être endommagé ou détruit. »

Voir ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Kilogramme

Re: Définition du METRE [73469]

ECOLAMI

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Posté le : 05/10/2010, 00:10 (Lu 13169 fois)
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Bonsoir,
Quand j'entends dire que l'étalon de masse a pu perde de la substance lors des rares fois ou il a été manipulé ça me fait penser l'usure de l'acier inoxydable au contact de l'eau déminéralisée: c'est mesurable dans l'eau dans la gamme des parties par trillion.
Si jamais l'étalon de masse venait a disparaitre il est possible d'en refaire un autre: je n'imagine pas qu'on "ait perdu la recette".


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Définition du METRE [73477]

chatelot16

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Posté le : 05/10/2010, 14:52 (Lu 13159 fois)
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on a une bonne definition de la seconde , qui avec la vitesse de la lumiere donne une bonne definition du metre

avec le metre on peut construire un volume precis de matiere ... qui donnerai un poid precis si on etait sur de la densité

helas le platine n'est vraiment pas la bonne matiere ... densité legerement variable suivant les condition de moulage et la pureté

si il falait reconstruire un etalon de kg independament de tout etalon je pense qu'il serait plus precis de le faire grace a la densité de l'eau pure , qui doit etre connue avec plus de precision que la densité du platine

mais pratiquement c'est plus simple : il y a assez de copie de ce premier etalon pour ne pas oublier ce qu'est un kg

un etalon de masse en eau serait pas facile a realiser , mais un etalon de volume en n'importe quelle matiere , peu donner un etalon de poids grace a archimede en le plongant dans l'eau

Re: Définition du METRE [73479]

darrigan
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Posté le : 05/10/2010, 17:57 (Lu 13154 fois)
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C'est pour cela que les spécialistes de métrologie, essayent de mettre au point un nouvel étalon de masse, en utilisant une boule de silicium parfaitement pur (y compris isotopiquement), ayant un diamètre précis.

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5625

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