Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Многие единицы физических величин имеют свое вещественное воплощение в виде особого тела или устройства: миллиметровой линейки, гири или кварцевого генератора. Единообразие, согласованность всех мер достигаются за счет сравнения их с какой-нибудь одной мерой, которая считается наилучшей. Ее и принимают за эталон. Первые эталоны были изготовлены в конце XVIII в. во Франции. Это были платино-иридиевые прототипы метра и килограмма. Метр был равен одной сорокамиллионной (1/40 000 000) доле Парижского меридиана (во всяком случае так думали его изготовители). Но в XIX в. были сделаны с более высокой точностью повторные измерения дуги меридиана, которые доказали, что платино-иридиевый метр короче своего природного прототипа. Переделывать эталон метра не было смысла, так как заранее можно было сказать, что каждое последующее более точное измерение дуги меридиана будет выявлять его новые неточности. Поэтому в 1872 г. отказались от естественного эталона метра и приняли в качестве исходной меры длину самого платино-иридие-вого прототипа. Однако под влиянием внешних условий вещественные эталоны подвержены изменениям и невоспроизводимы в случае повреждения или утраты.

Ученые снова решили вернуться к природному метру, надежному и постоянному, но искать его стали не на небесах, а в недрах атомов. Излучаемый некоторыми атомами свет обладал завидным постоянством длины волны. Из таких волн можно «сложить» метр, исключительно постоянный и определяемый с точностью до 0,001 мкм. После многочисленных исследований остановились на оранжевой линии изотопа криптон-86. Этот эталон метра был утвержден в 1960 г. на XI Международной генеральной конференции по мерам и весам. Для других единиц физических величин — секунды, кельвина и кандель. — тоже были найдены естественные эталоны, отличающиеся высоким постоянством. И только эталоном массы по-прежнему служит платино-иридиевый прототип, хотя он и отличается несколько от задуманного килограмма — массы кубического дециметра воды при 4°С.

Как вы убедились, эталон — это не музейный экспонат, а средство измерения (или целый комплекс средств измерения), обеспечивающее хранение и воспроизведение единицы физической величины в общегосударственном или международном масштабе. С помощью набора эталонов во всей стране, а иногда и в ряде стран поддерживается нужный уровень точности и единство измерений.

В повседневных измерениях не используются дорогие и уникальные эталоны. Поэтому нужно уметь передавать размеры тщательно хранимых единиц другим мерам измерения — рабочим, широко применяемым на практике. Посредниками-передатчиками служат специально для этого предназначенные средства измерения, называемые образцовыми. Передача происходит не в один прием, и образцовые средства бывают самой различной категории. Некоторые из них непосредственно от эталонов воспринимают передаваемые размеры и по своей ценности мало от них отличаются. Их так же берегут, как и эталоны. Другие — служат для проверки и градуировки .рабочих средств измерения и находятся на самой низшей ступени иерархии образцовых средств. И порой находятся на том же предприятии, что и рабочие средства. По такой многозвенной цепи размеры эталонов передаются наиболее ходовым и повседневно употребляемым мерам. В конечном итоге всякое измерение приводится к сравнению с самим эталоном.

В эталонах воплощен высший предел точности воспроизведения единиц измерения, достижимый при данном уровне развития науки и техники. Набор эталонов составляет основу всего измерительного хозяйства страны и является ее национальным богатством.