Watt Balance


Published: Feb 25, 2020
Keywords:
μάζα-χιλιόγραμμο αλλοίωση σταθερά-Planck ηλεκτρομαγνητισμός
Ζωή Κουρουτζίδου
Άγγελος Θεολόγου
Βαγγέλης Μ Mαδεμλής
Νίκος Θρήσκος
Ευγένιος Μέττας
Δημήτριος Χρονόπουλος Χρονόπουλος
Abstract
To 1960 στο συνέδριο Μέτρων και Σταθμών έγινε πρόταση όλες οι χώρες να χρησιμοποιούν το ίδιο σύστημα μονάδων και έτσι δημιουργήθηκε το Διεθνές Σύστημα Μονάδων S.I ( International System of Units). Το μέτρο (m) είναι μια από τις θεμελιώδεις μονάδες του S.I και αρχικά ορίστηκε ως η απόσταση στους 0ο C μεταξύ δύο χαραγών πάνω σε μια ράβδο από ιριδιούχο λευκόχρυσο, που φυλάσσεται στο Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών στο Παρίσι. Αντίγραφα αυτού του προτύπου στάλθηκαν σε διάφορες χώρες. Δυστυχώς όμως τα μεταλλικά πρότυπα αλλοιώνονται με την πάροδο του χρόνου με αποτέλεσμα το μήκος τους να υφίσταται μικρές μεταβολές , που είναι όμως σημαντικές για τις μετρήσεις της σύγχρονης επιστήμης. Έτσι το 1983 το μέτρο ορίστηκε ξανά ως η απόσταση που διανύει το φως στο κενό σε χρόνο . Με δεδομένο ότι η ταχύτητα του φωτός είναι ακριβώς 299.792.458 m/s και αποτελεί μια φυσική σταθερά και η μονάδα μήκους (m) έχει καθοριστεί πλήρως. Παρόμοιο πρόβλημα είχαμε και με τη μονάδα μάζας (kg). Το 2011 έγινε μια προσπάθεια να καθοριστεί το (kg) με τη βοήθεια της σταθεράς του Planck h = 6,6260693x10^(-34) J.s. Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε για τον καθορισμό του χιλιόγραμμου ,ονομάζεται Watt Balance ή Kibble Balance προς τιμή του εφευρέτη της Bryan Kibble. Στην παρούσα εργασία έγινε μια προσπάθεια μέτρησης της μάζας με τις αρχές της μεθόδου Kibble Balance.
Article Details
  • Section
  • Greece
Downloads
Download data is not yet available.
References
Βλάχος, Ι.Α., Γραμματικάκης, Ι.Γ, Καραπαναγιώτης, Β.Α., Κόκκοτας, Π.Β., Περιστερόπουλος, Π.Ε., Τιμοθέου, Γ.Β. (2017). Φυσική Γενικής Παιδείας Α΄Λυκείου. Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και εκδόσεων «Διόφαντος».
Ιωάννου Α., Ντάνος Γ., Πήττας Α., Ράπτης Σ.(2017). Φυσική Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Β΄τάξη Γενικού Λυκείου. Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και εκδόσεων «Διόφαντος».
Becker, P., Bettin, H., Danzebrink, U., Gläser, M., Kuetgens, U., Nicolaus, A., Schiel, D., De Bièvre, S., Taylor, P.(2003). Determination of the Avogadro constant via the silicon route. Metrologia, 40, 271–287.
Genevès, G., Gournay, P., Gosset, A.,Lecollinet, M., Villar, F., Pinot, P., Juncar, P., Clairon, A.,Landragin, A., Holleville, D., Dos Santos, F.P., Alves F., Chassagne, L.,Topçu, S.(2005, April). The BNM Watt Balance Project. IEEE Transactions on instrumentation and measurement, 54(2).
Girard, G. (1994). The third periodic verification of national prototypes of the kilogram (1988–1992). Metrologia, 31, 317–336.
Gläser, M. (2003). Tracing the atomic mass unit to the kilogram by ion accumulation. Metrologia, 40, 376–386.
Kibble, B.P. (1976). A measurement of the gyromagnetic ratio of the proton by the strong field method. J. H. Sanders and A. H.Wapstra, Eds. New York: Plenum, 1976, 545–551.