Вакуум и единицы измерения

Вакуум и единицы измерения (см. также .Приборы для измерения давления ) 99 Весовая отдача насосов (см. также Требования к насосам ) 7 Весовая плотность (см. также Объемный вес ) 53 [c.674]

В середине XIX в. были также накоплены сведения об электро динамической постоянной, фигурирующей при переходе от электрических к магнитным единицам. Она имеет размерность скорости и по значению очень близка к скорости света в вакууме. Наилучшие измерения, проведенные электромагнитными методами, приводили к значению (299 770 30) 10 см/с. Имеются данные, что столь хорошее совпадение этих констант, казавшееся в те времена случайным, стимулировало исследования Максвелла по созданию единой теории распространения электромагнитных волн. После появления этой фундаментальной теории уже не могло быть сомнений в том, что скорость света в вакууме и электродинамическая постоянная — это одна и та же константа, а совпадение результатов измерений ее значения, выполненных различными методами, является доказательством универсальности теории Максвелла, справедливой для любых электромагнитных волн. Ниже будет охарактеризован современный способ прецизионного определения скорости света в вакууме. [c.46]

Начнем е единиц измерения. Основной единицей времени во всей физике, в том числе и в ядерной, является секунда. В ядерной технике часто используются очень малые доли секунды микросекунда (1 МКС = 10 с) и наносекунда (I не = 10 с). Несколько больший разнобой имеется в единицах длины. Рекомендованной в 1963 г. в качестве предпочтительной является международная система единиц СИ, в которой длина измеряется в метрах. Но в подавляющем большинстве статей, монографий и учебных пособий по ядерной физике используется система СГС с единицей длины сантиметр. После некоторых раздумий мы решили следовать этой традиции, учтя, что большинство физиков, с которыми мы обсуждали этот вопрос, считают неестественным приписывание вакууму в системе СИ диэлектрической и магнитной проницаемостей, отличных от единицы. Кроме сантиметра, в ядерной физике часто используется внесистемная единица — ферми [c.8]

Диэлектрическая проницаемость при электронной поляризации может быть определена из соотношения е = я и рассчитана по данным измерения коэффициента преломления. Диэлектрическая проницаемость вакуума равна единице. [c.7]

В 1983 г. основными были названы единицы измерения времени и скорости, при этом скорости света в вакууме было придано точное, но в принципе произвольное значение с = 299 792 458 м/с. Длина и ее единица — метр, по существу, стали производными. Однако формально длина в СИ остается основной ФВ, и ее единица определяется следующим образом метр — расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. [c.19]

Согласно международной системе единиц измерения физических вс -личин (см. 101) метр есть длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р, и 5 , атома криптона-86 секунда есть 1/31556925,9747 часть тропического года для 1900 г., января О, в 12 часов эфемеридного времени. [c.139]

Неотложной задачей является распространение точных измерений на области очень малых и больших значений измеряемых величин (малых и больших масс, глубокого вакуума и сверхвысоких давлений, сверхнизких и сверхвысоких температур, сверхвысоких частот и др.). Необходимость передачи размера единиц измерений приборам, измеряющим исчезающе малые или сверхбольшие значения величин, часто не позволяет ограничиваться одним эталоном ч требует создания нескольких независимых специальных эталонов для одной и той же величины. [c.14]

Ампер принят за единицу измерения тока. Ампер — сила не-изменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводника-ми силу, равную 2- 10 единиц сил Международной системы на каждый метр длины. [c.22]

Единицей измерения избыточного давления и вакуума служит паскаль (Па), равный 0,00001 атмосферного давления. [c.13]

Натекание при тех же значениях V, Ар я I будет различным для разных газов и величин внешних давлений. Эталонное натекание обычно определяют для стандартных условий воздух при нормальном атмосферном давлении проходит в объем, откачанный до давления намного меньшего, чем атмосферное давление. Таким образом, условно течь характеризуют количеством воздуха, проходящим через нее в единицу времени из атмосферы в вакуум. По системе СИ течь измеряют в единицах потока воздуха— мм МПа/с. Ранее для этого применяли другую единицу измерения — л мкм/с. Соотношения между этими единицами следующие 1 мм -МПа/с = 7,52 л-мкм/с 1 л мкм/с = = 1,33 10-1 мм МПа/с. [c.232]

Все мы привыкли к тому, что основные разделы физики построены на принципах динамики. Все начинается с механики материальной точки и с законов Ньютона, которые вводят основные динамические понятия массу, скорость, импульс и силу. Теоретическая механика всего лишь оформляет элементарные законы механики в более пышные одежды дифференциальных уравнений и вариационных принципов. На базе простейших законов движения материальной точки строятся более сложные уравнения движения сплошных сред газов, жидкостей и упругих тел. Здесь впервые появляются непрерывные функции координат и времени, играющие роль полей, хотя собственно полями принято считать поля в вакууме, например электромагнитное поле. Уравнения для полей — это тоже уравнения динамики. Термодинамика только на первый взгляд кажется феноменологической наукой, а в действительности она может быть построена на базе статистической физики, представляющей собой лишь специфическую разновидность динамики. Тот факт, что физика строится на принципах динамики, проявляется и в основных физических единицах измерения (например, сантиметр, грамм, секунда), которые изначально вводятся в механике материальной точки, а затем переносятся в другие, более сложные разделы физики. [c.15]

Необходимо обратить внимание и на то, что в ряде случаев не делается различия между понятиями физические константы и еще более обобщенным термином универсальные, фундаментальные или мировые константы. Покажем это на ряде примеров. Первым из них является претенциозное название табл. 2. Так же просто трактуется вопрос в [16] ...принято считать, что универсальные, или мировые, фундаментальные — все три термина употребляются обычно как синонимы... В превосходной монографии [17], к сожалению, читаем, что коэффициенты пропорциональности, подобные гравитационной или инерционной постоянным и зависящие от выбора основных единиц (системы измерений.— О. С.) и определяющих соотношений, получили название универсальных или мировых постоянных . Анализ физической литературы показывает, что, по всей видимости, термин универсальные постоянные постепенно выходит из употребления, его можно считать устаревшим. Понятие же мировые постоянные , напротив, еще только входит в моду , но чрезвычайно важно отметить, что ему с самого начала придается иной, значительно более вселенский по своему содержанию физический смысл. Приведем в подтверждение этого цитату С современной точки зрения кажется очень удачным, что первые измерения величины с пришли из астрономии — это дало возможность определить скорость света в вакууме, т.е. действительно мировую постоянную [18]. Более подробно эти вопросы обсуждаются в ч. 3. [c.31]

Коэффициент обозначается Со. Обращаясь к уравнению (7,14) или аналогичным ему (7.9) и (7.11), видим, что при таком выборе произойдет увеличение единицы силы тока в с раз, где под с следует понимать число, равное скорости света в вакууме, измеренной в сантиметрах в секунду. Иногда для того, чтобы подчеркнуть, что речь идет о числовом коэффициенте, [c.233]

Выбор и утверждение значений вторичных эталонных длин волн необходим и потому, что в настоящее время форма хранения эталона единицы длины делается совершенно отличной от прежней. Универсальность нового определения метра заключается в том, что его воспроизведение в принципе возможно в любой лаборатории, имеющей интерференционные приборы. Однако точность этого воспроизведения, как показывает опыт, зависит от правильности соблюдения ряда условий измерения условий возбуждения источника света, юстировки прибора, соблюдения температурного режима, правильности определения и введения поправок в значение длин волн при переходе от вакуума к воздуху. Это достигается сличением интерференционных установок, предназначенных для подобных измерений. Без строгого контроля возможна потеря единства измерений длины. Именно в поддержание единства измерений и должна вылиться форма хранения нового эталона. [c.74]

Развитие науки и возросшая точность измерений позволили отказаться от использования многочисленных искусственно изготовляемых эталонов и вернуться к эталонам, которые даны нам самой природой. Так, оказалось возможным определить метр, связав его с длиной волны некоторой спектральной линии (1960 г.), а затем ро скоростью света в вакууме (1983 г.) Однако не для всех основных единиц удалось использовать естественные эталоны. Единица массы, например, все еще определяется как масса международного прототипа килограмма. [c.14]

Производя расчеты результатов экспериментов в системе СГС, приходится сначала данные измерений, снятые со шкал приборов, перевести в единицы СГС, а затем по завершении расчетов произвести обратный пересчет. При этом, как правило, соотношения между единицами СГС и СИ неудобны для перевода. Так, вольт равен 1/300 единицы СГС, а ампер — 3-10 единиц СГС. Но и эти числа лишь приближенные, так как, например, ампер более точно должен относиться к единице СГС, как одна десятая скорости света в вакууме, измеренной в сантиметрах в секунду. Немаловажное неудобство состоит и в том, что, за малым исключением, единицам СГС не присвоены специальные наименования. Заметим здесь, однако, что сами расчеты в единицах системы СГС производить удобно и относительно просто. [c.46]

Магнитная индукция. Основная характеристика магнитного поля — магнитная индукция В наиболее наглядно может быть определена по механическому действию, которое испытывает электрический ток в магнитном поле. Воспользуемся для этой цели формулой (7.12), в которой положим а = я/2, 5 = 1 см . Напомним, кроме Того, что коэффициент Же = 1/с. При этих условиях за единицу магнитной индукции можно принять индукцию такого поля, в котором максимальный момент, испытываемый контуром площадью 1 см и обтекаемым током, численная величина которого равна с (т. е. скорости света в вакууме, измеренной в см/с), составляет I дин-см. Эта единица индукции называется гаусс (Гс). Иначе можно определить гаусс как индукцию такого поля, в котором каждый сантиметр прямолинейного проводника, расположенного перпендикулярно полю и по которому протекает ток с единиц, испытывает силу в одну дину. Размерность индукции, согласно любому из определений, [c.204]

Посредством рабочего эталона и образцовых средств измерений 1 и 2-го разрядов единица давления передается рабочим средствам измерения, в качестве которых используются магнитные ионизационные термопарные и деформационные вакуумметры вакуумметры и измерители парциальных давлений, которые в диапазоне от 1-10- до 1-10 Па характеризуются пределами допускаемых относительных погрешностей от 100-10- до 5-10- в зависимости от диапазона измерений. Таким образом, в области высокого вакуума (порядка 1-10- Па) относительная погрешность измерения может достигать 100 %. [c.75]

Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. Установление того, что скорость распространения света конечна, и измерение этой скорости сделали более конкретными и ясными трудности, стоящие перед различными оптическими теориями. Первые методы определения скорости света, опиравшиеся на астрономические наблюдения, способствовали со своей стороны ясному пониманию чисто астрономических вопросов о затмениях отдаленных светил и о годичном параллаксе звезд. Точные лабораторные методы определения скорости света, выработанные впоследствии, используются при геодезической съемке. Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование принципа Допплера в оптике сделали возможным решение задачи о лучевых скоростях светил или движущихся светящихся масс (протуберанцы, каналовые лучи) и привели к весьма широким астрономическим обобщениям. Сравнительное измерение скорости света в вакууме и различных средах послужило в свое время в качестве ехрег1теп1ит сгис1з для выбора между волновой и корпускулярной теориями света, а впоследствии привело к понятию групповой скорости, имеющему большое значение и в современной квантовой физике. Сравнение скорости распространения света с константой с максвелловской теории, обозначающей, с одной стороны, отношение между электромагнитными и электростатическими единицами заряда, а с другой — скорость распространения электромагнитного поля, сыграло важнейшую роль при обосновании электромагнитной теории света. Наконец, вопрос о влиянии движения системы на скорость распространения света и вся обширная совокупность связанных с ним экспериментальных и теоретических проблем привели к формулировке эйнштейновского принципа относительности — одного из самых значительных обобщений [c.417]

ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ — системы единиц измерений, в к-рых за осн. единицы приняты фундам. постоянные — скорость света в вакууме с, гравитац. ностояиная G, постоянная Планка постоянная Больцмана k, число Авогадро JVa и др. В обычных системах единиц размер осн. единиц выбирают произвольно этот выбор определяет значение коэф. в разл. физ. соотношениях. В Е. с. е. приняты за единицы сами эти коэф., являющиеся мировыми постоянными, и при этом условии из физ. соотношений вычисляются единицы разл. физ. величин. Т. о., вид соответствующих ур-нИ11 физики значительно упрощается, В разл. областях применяются разл. Е. с. е., в к-рых ур-ния освобождаются от коаф., содержащих размерные постоянные. Е. с, о. можно в принципе воспроизвести в лаборатории без сравнении с эталонами. [c.29]

Первоначально прототип единиц измерения искали в природе, исследуя макрообъекгы и их движение. Так, секундой стали считать часть периода обращения Земли вокруг оси. Постепенно поиски переместились на атомный и внутриатомный уровень В результате уточнялись старые единицы (меры) и появились новые. Так, в 1983 г. было принято новое определение метра это длина пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды. Это стало возможным после того, как скорость света в вакууме (299792458 м/с) метрологи приняли в качестве физической константы. Интересно отметить, что теперь с точки зрения метрологических правил метр зависит от секунды. [c.487]

Рассмотренную выше методику регистрации тепловых эффектов статического и циклического упругопластического деформирования и предлагается использовать для количественной оценки части энергии, выделяющейся в процессе деформирования в виде тепла. Можно предположить, что выделяющаяся тепловая энергия Q для случая отсутствия теплоизоляции захватов в первую очередь отводится путем теплопроводности Qm через переходные части и головки образца. Соизмеримой с является часть энергии р, затрачиваемая на повышение температуры образца (в установившемся состоянии). Тепловая энергия от излучения вследствие малых веляиин температуры разогрева (до десятых долей или единиц градуса), как показали соответствующие вычисления и результаты измерения, оказывается пренебрежимо малой. Конвективный же тепл ообмен вследствие проведения эксперимента в условияхг вакуума (до 10 мм рт. ст.) можно считать отсутствующим. Таким образом, общее уравнение баланса выделившейся тепловой энергии может быть записано в виде [c.68]

Коэффициент Ж-1 обозначается ео. Обращаясь к урав-гению (7.12а) или аналогичным ему (7.9) и (7.11), видно, что при таком выборе произойдет увеличение единицы силы тока в с раз, где под с следует понимать число, равное скорости света в вакууме, измеренной в сантиметрах в секунду. Иногда для того, чтобы подчеркнуть, что речь идет о числовом коэффициенте, вводят вместо с специальное обозначение где 3 = 3-101°. Соответственно и единица заряда СГСМ эказывается в 3-10 ° раз больше единицы заряда СГСЭ. Подставляя соответствующие величины в заков Кулона (7.1), найдем, что е,о — 1/с . Подобно произве [c.191]

В лабораториях института разрабатываются и хранятся государственные эталоны единиц из-мерений, разрабатываются и совершенствуются методы точных измерений физических величин, определяются физические константы, характеристики веществ и материалов. Тематика научных работ института охватывает линейные, угловые, оптические и фотометрические измерения, измерения массы, плотности, вязкости, силы, твердости, скорости, ускорений, вибраций, давлений, вакуума, измерения температурных, теплофизических и термохимических характеристик, рН-измерения, измерения влажности, составов газов, акустические,. электрические и магнитные, радиотехнические и ионизирующих излутений. [c.11]

Но в ряде случаев и такая точность становится недостаточной. Намечается переход к использованию при определении размера основных физических единиц измерений фундаментальных мировых констант — скорости света в вакууме, постоянной Планка и т. п. Например, последнее определение метра, принятое в 1983 году XVII Генеральной конференцией мер и весов, гласит метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за 1 /299792458 долю секунды . При этом было постулировано значение скорости света в вакууме, равное знаменателю этой дроби (в м/с), т. е. это значение считается окончательным и абсолютно точным. На основе этого определения в СССР впервые в. мире в 1985 году создан единый эталон времени, частоты и длины. Следует отметить, что каждое новое определение метра повышало точность воспроизведения его размера в 10—20 раз. [c.6]

Здесь Н и Е—векторы напряженности магнитиого и электрич. нолей D я В — векторы электрич. и мапгитной индукции j — вектор плотности электрич. тока с -= 3 101 см сек — коэфф. пропорциональности между элоктрич. и ма1нитными единицами, равный скорости света в вакууме 4т — множитель, появляющийся в связи с определением од. измеро 1ия электрич. величин через механич. единицы на основе Кулона закона. Устранение из ур-ний (1) множителя 1/е в Международной системе единиц (СИ), принятой ГОС.Т 9867—(у1 в качестве предпочтительной, осуществляется введением в разряд основных единиц ампера — ед. силы тока. В этом случао ф-лы определения единиц измерения магнитных величин не содержат множителя 1/с. Для исключения из ур-ний (1) иррационального множителя 4л и приведения их, т. о., к рационализованной форме rot Н = == дО д1 Н j, rot Е = — dB dt, можно применить [c.378]

Единицы силы электрического ток а. Ампер равен силе нёизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2-10- Н. Единица измерения мпер воспроизводится на специальной установке по принципу амперово-токовых весов с погрешностью Ю- , которая значительно меньше погрешности ампера при старом определении. [c.80]

Рдянипя длины—метр— первоначально (1790 г.) была определена как Ю" часть 4 меридиональной окружности Земли. После триангуляционных измерений расстояния между Дюнкерком и Барселоной (около 1100 км) в 1799 г. в Париже был изготовлен прототип метра. Однако измерения, проведенные в 1837 г., показали, что эталон оказался короче метра на 0,2 мм. Такая низкая точность в измерении одной из основных единиц вряд ли могла удовлетворить ученых, и международное сообщество давно изыскивало способы установления более точного и воспроизводимого эталона метра. Развитие физики, совершенствование техники эксперимента позволили реализовать эту идею. С 1960 г. за 1 метр принимается величина, равная 1650763,7300 длин волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями pjo и pj [c.28]

В 1960 г. XI Международной генеральной конференцией по мерам и весам было принято решение о замене метра новой основной единицей длины - длиной волны спектральной линии одного из изотопов криптона - Кг. Она была принята равной для вакуума 6057 х Х8021 10 м. Индекс внизу указывает, что этот знак уже ненадежен вследствие погрешностей ]измерений. Таким образом, по определению, 1 м = 1 650783.73 Кг. В 1983 г. на XVII Между- [c.5]

Современные достижения лазернбй техники и квантовой электроники, высокая точность, которой удалось достичь при измерении скорости света, позволили связать определение единицы длины - метра с единицей времени - секундой. XVII Генеральная конференция по мерам и весам (1983т.) приняла решение дать следующее определение метра метр есть расстояние, проходимое в вакууме плоской электромагнитной волной за 1 /299 792 458 секунды. При таком определении значение скорости света принимается как величина, не подлежащая уточнению. [c.49]

В метрологии за основную принята система СИ. Ф. ф. к. в ней применяются для установления соотношений между единицами физ. величин с целью их воспроизведения. При этом возникает единая система взаимосвязанных эталонов осн. единиц. Такая система эталонов базируется в осн. на квантовых явлениях (квантовая метрология), ее осн. элемент—эталон времени-частоты. Повышение точности измерения с привело к тому, что оказалось выгоднее фиксировать значение константы с и принять (1983) новое определение единицы длины метра как расстояния, проходимого в вакууме плоской эл. Гк1агн. волной за (1/с) долю секунды. Т, о., эталон длины стал связан с эталоном времени-частоты, в результате чего точность воспроизведения единиць[ длины существенно повысилась. [c.382]

Государственный Э. России представляет собой первичный фотометр, созданный на основе неселективного радиометра, спектральная чувствительность к-рого скорри-гирована спец. жидкостным фильтром под ф-цию V(X — эмпирич. ф-цию относит, спектральной световой эффективности монохроматич. излучения с длиной волны Я. Коэф. преобразования радиометра без фильтра определяется путём измерений в вакууме интегрального по спектру потока излучения высокотемпературной модели абсолютно чёрного тела (модели чёрного тела — МЧТ)—двух коаксиальных трубок из карбида ниобия, нагреваемых в вакууме постоянным электрич. током до темп-ры 3000 К, В состав Э. входят также системы определения спектрального распределения излучения по темп-ре МЧТ, определения спектрального коэф. пропускания светофильтров, регистрации и обработки измерит, информации и передачи размера единицы. Первичный Э. воспроизводит единицу силы света в диапазоне 30- 110 кд с СКО <0,1 10 и НСП<0,25 10- [c.642]

Приравнивая числовой размерной единице скорость распространения света в вакууме, гравитационную постоянную, константы Планка и Больцманна, Планк нашел единицы длины, массы, времени и температуры, которые по его словам ... сохраняют свое естественное значение пока остаются неизменными два начала термодинамики, законы всемирного тяготения и распространения света в вакууме. Они должны при измерениях разными разумными существами с помощью различных методов всегда получать эти значения . [c.25]

Рассмотрим аппаратуру для измерения рассеяния рентгеновского излучения. Естественно, что приборы, работающие в мягкой и ультрамягкой областях, оказываются существенно более сложными из-за необходимости обеспечения вакуума в приборе, чем в жесткой рентгеновской области. Несмотря на это, необходимость измерения во многих случаях характеристик рассеяния на рабочей длине волны зеркала привела к появлению установок, обеспечивающих возможность измерений при длинах волн до 11,3 нм [12, 26, 82]. На рис. 6.7 приведена схема прибора для измерения индикатрисы рассеяния [26]. Установки, как видно из рисунка, имеют большие линейные размеры для получения пучка с угловой расходимостью в десятки угловых секунд, что необходимо для исследования суперполированных поверхностей, имеющих параметр о до единиц ангстрем и большие корреляционные длины. Измерения проводятся на контрастной характеристической линии, выделяемой из спектра материала анода рентгеновской трубки 1. Щели 2 я 3 обеспечивают требуемую угловую расходимость падающего на образец пучка рентгеновского излучения. С помощью устройства перемещения 4 образец может быть выведен из рентгеновского пучка и тогда, перемещая детектор 6 с узкой щелью 8, записывается контур падающего пучка. Затем, вводя образец 5 и устанавливая его под заданным углом, детектором 6 с помощью механизма перемещения 7 производится запись индикатрисы рассеянного излучения. Подробное рассмотрение процедуры обработки экспериментальных индикатрис рассеяния для вычисления среднеквадратичной шероховатости и корреляционной длины [c.239]

Первыми скорость света начали определять астрономы (в частности, O.K. Ремер в 1676 г.), наблюдая время между затмениями спутников Юпитера и аберрацию (уклонение) света звезд Результат Ремера -226000 км/с. На Земле скорость света первым измерил в 1849 г. физик А.И.Л. Физо, получив 313300 км/с. В опыте Физо свет проходил заранее известное, точно измеренное расстояние — базис. При этом учить валось, что показатель преломления света в воздухе очень мало отличается от единицы, и создавать вакуум вдоль базиса было излишним. А потом последовали теоретические работы и опыты физиков Д. Aparo, Ж.Б.Л. Фуко, А. Майкельсона, Дж.К. Максвелла, В. Вебера, Р. Кольрауша, К. Фрума vi других. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...