Meter
Der oder das Meter (von griechisch: ?????? (metron), Maß, -messer; in der Schweiz nur der Meter; nach DIN 1301-1:2002-10 nur das Meter) ist die SI-Basiseinheit der Länge. Das Einheitenzeichen des Meters lautet ?m?. In Meter gemessene Größen sind ?Länge? (Formelzeichen l ), ?Strecke? (s), ?Wellenlänge? (?) und viele andere.
Aktuelle Definition
Der Meter ist definiert als die Strecke, die das Licht im Vakuum in einer Zeit von 1 / 299.792.458 Sekunden zurücklegt. Statt einen standardisierten Messstab anzugeben, wird die Definition des Meter also auf eine Zeitmessung gegründet. Dies erfolgte, weil Zeiten jetzt genauer als Längen messbar sind.
Eine Folge dieser Definition ist es, dass die Lichtgeschwindigkeit nun keine empirisch ermittelbare Größe mehr ist. Der Wert dieser universellen Naturkonstante ist damit unverrückbar festgelegt auf genau 299.792.458 m/s.
Frühere Meter-Definitionen
Der Definition des Meters gingen einige Vorschläge voraus, eine universelle Längeneinheit zu definieren, die nicht ? wie damals oft üblich ? von den Abmessungen der Gliedmaßen des jeweiligen Herrschers abgeleitet war. So schlug der Abt Jean Picard 1668 als Längeneinheit das Sekundenpendel vor - also die Länge jenes Pendels , das eine halbe Periodendauer von einer Sekunde hat. Im Schwerefeld von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von 0,994 m und käme damit der heutigen Definition eines Meters ziemlich nahe. Der Begriff Meter für diese Längeneinheit wurde bereits 1675 von Tito Livio Burattini verwendet. Er bezeichnete die Länge des Sekundenpendels als Metro Cattolico (katholischer Meter - vom griechischen ????????? (katholikos) abstammend, was bedeutet: das Ganze betreffend, allgemein gültig).
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Die entscheidenden Schritte für eine internationale Längeneinheit setzte die Pariser_Akademie im Laufe des 18. Jahrhunderts. Sie entsandte um 1735 zwei Expeditionen zur Gradmessung nach Peru und Lappland, um die genaue Erdfigur festzustellen. Im Jahr 1793 wurde das Meter dann als der 10-millionste Teil des Erdquadranten auf dem Meridian von Paris festgelegt - also auf den zehnmillionsten Teil der Entfernung vom Pol zum Äquator - was auf immerhin 0,02 % genau gelang. Ein Prototyp dieses Meters wurde 1795 in Messing gegossen, und schließlich 1799 als Urmeter in einer Legierung der Edelmetalle Platin und Iridium. Zur Bestimmung der Länge des Urmeters dienten die Ergebnisse der von Delambre und Méchain zwischen 1792 und 1799 vorgenommenen Vermessung des Meridianbogens zwischen Dünkirchen und Barcelona, kombiniert mit den Peru-Lappland-Resultaten. Im 19. Jahrhundert kamen allerdings genauere Vermessungen der Erde zum Ergebnis, dass das Urmeter ein wenig zu kurz geraten war, dennoch wurde die etablierte Meterdefinition beibehalten.
1889 wurde vom inzwischen gegründeten BIPM ein neuer Standard eingeführt. Dazu wurde der internationale_Meterprototyp angefertigt, ein Stab mit kreuzförmigem Querschnitt aus einer Platin-Iridium-Legierung im Verhältnis 90:10, und ein Meter wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen bei einer Temperatur von 0° C. Damit richtete sich das Meter nicht mehr nach der Vermessung der Erde, sondern entsprach der Länge eines konkreten Gegenstands. Kopien dieses Meterprototyps wurden an die Eichinstitute in vielen Ländern vergeben.
Obgleich bei der Herstellung des Urmeters größter Wert auf Haltbarkeit und Unveränderbarkeit gelegt worden war, war doch klar, dass er grundsätzlich vergänglich ist. Auch gab es keine einfache Möglichkeit, die Übereinstimmung der verwendeten Längeneinheit mit dem Urmeter in einem beliebigen physikalischen Labor sofort zu überprüfen.
Um dem Abhilfe zu schaffen, wurde 1960 festgelegt: Ein Meter ist das 1.650.763,73fache der Wellenlänge der von Atomen des Nuklids 86Kr beim Übergang vom Zustand 5ds zum Zustand 2p10 ausgesandten, sich im Vakuum ausbreitenden Strahlung. Das Verständnis dieser Definition setzt Kenntnis in Atomphysik voraus. Sind diese ? und die nötige Ausrüstung ? vorhanden, so konnte die Länge von einem Meter damit aber an jeder beliebigen Stelle des Weltalls reproduziert werden. Der Zahlenwert (1.650.763,73) wurde dabei so gewählt, dass das Ergebnis dem bis 1960 gültigem Urmeter mit denkbar größter Genauigkeit entsprach.
Seit 1983 gilt statt dessen die oben genannte Definition.
Dezimale Vielfache und Teile des Meters
Siehe auch Vorsätze für Maßeinheiten.
Gebräuchliche
Kilometer
Ein Kilometer, abgekürzt km, entspricht 1.000 Metern: 1 km = 103 m.
Dezimeter
Ein Dezimeter, abgekürzt dm, entspricht dem Zehntel eines Meters oder 0,1 m.
Zentimeter
Ein Zentimeter (veraltet auch Centimeter), abgekürzt cm, entspricht dem Hundertstel eines Meters: 1 cm = 10-2 m oder 0,01 m. Ein Zentimeter entspricht ebenfalls dem Zehntel eines Dezimeters: 1 cm = 0,1 dm.
Der Zentimeter ist die cgs-Einheit der Länge. Siehe auch: inch
Millimeter
Ein Millimeter, abgekürzt mm, entspricht dem Tausendstel eines Meters: 1 mm = 10-3 m oder 0,001 m.
Mikrometer
Ein Mikrometer (veraltet auch Mikron, oder My nach dem griechischen Buchstaben µ), abgekürzt µm, entspricht dem Millionstel eines Meters: 1 µm = 10-6 m = 0,000 001 m. Oder 1 µm = 10-3 mm, also ein Tausendstel Millimeter.
My bezeichnet darüber hinaus im umgangssprachlichen Gebrauch oft kleinste Längen, die gerade noch erkennbar sind, obwohl ein Mikrometer eigentlich nicht mit freiem Auge wahrgenommen werden kann. (Auflösung Auge: 100 µm)
Die Messschraube, ein Längenmessgerät, wird wegen ihrer Genauigkeit oft Mikrometerschraube oder kurz Mikrometer genannt.
Nanometer
Ein Nanometer, abgekürzt nm, entspricht dem Milliardstel eines Meters: 1 nm = 10-9 m. Oder 1 nm = 10-6 mm, also ein Millionstel Millimeter.
Ein Nanometer entspricht in einem Stück Metall ungefähr einer Strecke von vier benachbarten Atomen. Die kleinsten mit einem herkömmlichen Lichtmikroskop erkennbaren Strukturen sind etwa 200 - 500 nm groß. Zur Untersuchung von Strukturen unterhalb dieser Größe verwendet man zumeist Rasterelektronenmikroskope, Rastertunnelmikroskope oder Rasterkraftmikroskope. Mit der STED-Mikroskopie sind mittlerweile auch Auflösung bis hin zu 20 nm erreicht worden.
Siehe auch: NanotechnologiePikometer
Ein Pikometer (veraltet auch Picometer) hat das Einheitenzeichen pm und ist das Billionstel eines Meters: 1 pm = 10-12 m.
Das Pikometer ist geeignet zur Angabe von Längen im Größenbereich von Atomen. Das Wasserstoffatom als kleinste atomare Einheit hat einen Atomradius von 37 pm. Große Atome haben Radien von über 200 pm. Auch die Bindungslänge zwischen Atomen wird häufig in Pikometer angegeben. Hierzu hat sich für 100 pm die Einheit Ångström eingebürgert.
Zudem gibt man die Wellenlänge von Gammastrahlung in pm an.
Femtometer
Ein Femtometer (Einheitenzeichen: fm) ist das Billiardstel eines Meters und ein Billionstel von einem Millimeter: 1 fm = 10-15 m.
Der Femtometer wird in der Atom- und Kernphysik auch als Fermi bezeichnet; seine Verwendung führt zu übersichtlichen Zahlenwerten bei der Angabe von Atomkern-Durchmessern. Denn der Durchmesser eines Atomkerns beträgt etwa 10 fm. Protonen und Neutronen haben einen Durchmesser von etwa 1,6 fm.
Wenig gebrauchte Einheiten
= Dekameter
=Ein Dekameter (Einheitenzeichen: dam) sind 10 Meter. Die Einheit ist ungebräuchlich. In der Schule wird sie benutzt, um zu erklären, dass bei der Umrechnung von Längeneinheit die Verwandlungszahl grundsätzlich 10 ist. Sie hilft also, die Lücke zwischen 1 m und 1 km zu schließen.
= Hektometer
=Ein Hektometer (Einheitenzeichen: hm) sind 100 Meter. Die Einheit wird für den gleichen Zweck verwendet wie ?Dekameter?. Außerdem dient sie im Artilleriewesen für die Angabe der Waffenreichweite (Schussweite).
= Myriameter
=Ein Myriameter sind 10.000 Meter oder 10 km. Die Einheit wurde zum Beispiel im sächsischen Eisenbahnbau und zur Kilometrierung des Rheins verwendet. Sowohl am Rhein wie etwa auch an der heute stillgelegten Trasse der Windbergbahn finden sich noch erhaltene Myriametersteine. In Deutschland war das Myriameter niemals eine gesetzliche Einheit, in Frankreich war der Vorsatz myria bis ca. 1960 genormt.
= Ångström
=Ein Ångström sind 10?10 m oder 100 pm. Die Einheit wird noch häufig in der Kristallographie gebraucht, ist jedoch in Deutschland keine gesetzliche Einheit im Messwesen.
Siehe auch
SI-Einheiten
-metrie
-meter
Metrik
Meterstab
Maßeinheiten
Längenmaß
Endmaß
Metrisches System
Weblinks
• Das Meter - Definition - Realisierung - Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
be-x-old:????bpy:?????
mr:????
mt:Metru
su:Méter
sw:Mita
ta:???????
vls:Meter
yi:?????zh-yue:?
