Öåíòð äèñòàíöèîííîãî îáðàçîâàíèÿ 'Ñòàòóñ'
ìîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ïðèêëàäíîé áèîòåõíîëîãèè
login:
pass:
Ïåðâàÿ ñòðàíèöà
Çàðåãèñòðèðîâàòüñÿ
Îòêðûòàÿ ÷àñòü
Èíôîðìàöèÿ
Ïîäãîòîâêà
Ýòî èíòåðåñíî
Äàéäæåñò
Êîíòàêòû
Ôîðóì


ÍÅÌÍÎÃÎ Î ÌÅÒÐÎËÎÃÈÈ, ÈËÈ ×ÒÎ ÒÀÊÎÅ ÌÅÒÐ?

Ñîâðåìåííûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå òåõíîëîãèè ïîçâîëÿþò ïðîèçâîäèòü èçìåðåíèÿ ñ ïîðàçèòåëüíîé òî÷íîñòüþ. Îòíîñèòåëüíàÿ îøèáêà ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèÿ çà÷àñòóþ âûðàæàåòñÿ â åäèíèöàõ ppm (part per million) = 10-6, ò.å. â ìèëëèîííûõ äîëÿõ. Ñêàæåì, åñëè ïðèâîäèòñÿ ðåçóëüòàò èçìåðåíèÿ 3,052440 ì ñ òî÷íîñòüþ 2 ppm, ýòî îçíà÷àåò 3,052440 +- 0,000006 ì. Äëÿ òîãî, ÷òîáû ñîîáùåíèå ïîäîáíûõ ðåçóëüòàòîâ âîîáùå èìåëî ñìûñë, íåîáõîäèìî, ÷òîáû ñàì "ìåòð" áûë èçâåñòåí, ïî êðàéíåé ìåðå, ñ òàêîé æå òî÷íîñòüþ. "Èçâåñòåí" - ýòî çíà÷èò âîñïðîèçâîäèì â ëþáîì äðóãîì ìåñòå è â ëþáîì äðóãîì ýêñïåðèìåíòå.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå, åñëè ñàì ýòàëîí áóäåò "ñêàêàòü" îò îïûòà ê îïûòó, òî ïðåäñòàâëåíèå ðåçóëüòàòîâ ñ òàêîé òî÷íîñòüþ áåññìûñëåííî. Èìåííî ïîýòîìó íàó÷íîå ñîîáùåñòâî óæå äàâíî ñòàðàåòñÿ âûðàáîòàòü åäèíûå è ëåãêî âîñïðîèçâîäèìûå ýòàëîíû äëÿ îñíîâíûõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí: äëèíû, âðåìåíè, ìàññû, è ò.ä. Íàó÷íîå íàïðàâëåíèå, èíòåðåñóþùååñÿ ýòèìè ïðîáëåìàìè, íàçûâàåòñÿ ìåòðîëîãèåé, ò.å. íàóêîé îá èçìåðåíèè. Äëÿ èçìåðåíèÿ ìàêðîñêîïè÷åñêèõ ðàññòîÿíèé â íàñòîÿùåå âðåìÿ èñïîëüçóåòñÿ ýòàëîí ìåòðà, ðàâíûé ðàññòîÿíèþ, êîòîðîå ïðîõîäèò ëó÷ ñâåòà â âàêóóìå çà 1/299792458-óþ äîëþ ñåêóíäû. Çàìåòüòå, ÷òî òàêèì îáðàçîì ýòàëîí ìåòðà ïðèâÿçàí ê ýòàëîíó ñåêóíäû. Òàêîé ñòàíäàðò, îäíàêî, íåïðèãîäåí â ìèêðîìèðå, êîãäà ðå÷ü èäåò îá èçìåðåíèè àòîìíûõ ðàññòîÿíèé: ïðîñòî äëèíà âîëíû âèäèìîãî ñâåòà ñëèøêîì âåëèêà äëÿ òàêèõ èçìåðåíèé. Ïîýòîìó çäåñü òðåáóåòñÿ èíîé ýòàëîí: íå ïðîòèâîðå÷àùèé, ðàçóìååòñÿ, îñíîâíîìó îïðåäåëåíèþ ìåòðà, íî óäîáíûé äëÿ ïðàêòè÷åñêîãî èçìåðåíèÿ ðàññòîÿíèé ïîðÿäêà ìåæàòîìíûõ. Ñåé÷àñ òàêèì "îïîðíûì ðàññòîÿíèåì" ÿâëÿåòñÿ ïîñòîÿííàÿ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè (ò.å., â äàííîì ñëó÷àå - ðàññòîÿíèå ìåæäó áëèæàéøèìè àòîìàìè â ðåøåòêå) ÷èñòîãî êðåìíèÿ, êîòîðàÿ ðàâíà a = 5,43102088.10-10 ì ñ òî÷íîñòüþ 0,03 ppm. Âñå áû õîðîøî, íî òîëüêî ýòîò ñòàíäàðò êðàéíå òðóäíî âîñïðîèçâåñòè â ëàáîðàòîðèè.  ñàìîì äåëå, âî-ïåðâûõ, ðàññòîÿíèå ìåæäó àòîìàìè â ðåøåòêå çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ.  ÷àñòíîñòè, ýòî çíà÷åíèå a îòâå÷àåò òåìïåðàòóðå 22,500 °C (295,650 K), ñòàáèëüíîé â ïðåäåëàõ < 1 mK. Êðîìå òîãî, äëÿ ñîçäàíèÿ ýòîãî ýòàëîíà íåîáõîäèì ñâåðõ÷èñòûé êðåìíèé: ëþáûå ïðèìåñè è íåîäíîðîäíîñòè áóäóò èñêàæàòü êðèñòàëëè÷åñêóþ ðåøåòêó âîêðóã ñåáÿ. Èìåííî ïîýòîìó ïðîäîëæàþòñÿ ïîïûòêè íàéòè èíîé ýòàëîí äëÿ èçìåðåíèÿ àòîìíûõ ðàññòîÿíèé, èìåþùèé òî÷íîñòü, ñðàâíèìóþ ñ "êðåìíèåâûì" ñòàíäàðòîì, è âäîáàâîê íå ñòîëü òðåáîâàòåëüíûé ê âíåøíèì óñëîâèÿì. Íåäàâíî, â ðàáîòå àìåðèêàíî-ãåðìàíñêàÿ ãðóïïà ó÷åíûõ ïðåäëîæèëà èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå òàêîãî ýòàëîíà äëèíó âîëíû ìåññáàóýðîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ÿäðà æåëåçà-57. Ïðîâåäåííûå èìè ýêñïåðèìåíòû ïîêàçàëè, ÷òî ýòîò ýòàëîí îáëàäàåò ñðàâíèìîé òî÷íîñòüþ (0,2 ppm), êîòîðàÿ ïðè íåêîòîðîì óñîâåðøåíñòâîâàíèè ìîæåò óëó÷øèòüñÿ åùå íà öåëûé ïîðÿäîê. Íî ñàìîå ãëàâíîå - ýòà äëèíà âîëíû íå çàâèñèò (ïî êðàéíåé ìåðå, íàñòîëüêî ñèëüíî) îò âíåøíèõ óñëîâèé, à îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî ñòðóêòóðîé ÿäðà 57Fe.

Ðîññèÿ 109316 Ìîñêâà,
óë.Òàëàëèõèíà, ä.33

ÌÃÓÏÁ Öåíòð ÄÎ
'Ñòàòóñ'

Òåë.: (095) 277-0721
ôàêñ: (095) 276-1423
Îôèöèàëüíûé ñàéò ÌÃÓÏÁ www.msaab.ru
ðàçðàáîòêà ñàéòà [email protected]
[email protected]