Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la mise à jour de l'article "Étalons métrologiques fondamentaux" rédigé en 2000 par Pierre Giacomo.
RÉSUMÉ
Le Système international d'unités (SI) qui a été adopté par la Conférence générale des poids et mesures en 1960 est l'aboutissement de plusieurs dizaines d'années de recherche fructueuses dans l'établissement d'un système logique d'unités de mesures. Le SI a été conçu afin que, en principe, chaque mesure d'une grandeur physique ou chimique puisse être exprimée par un nombre associé à une unité spécifique. Toute grandeur peut être exprimée par une combinaison de sept unités de base connues comme les unités de base du SI. Les définitions de ces sept unités de base sont présentées avec une courte description de la manière dont elles sont réalisées en pratique. De plus le cas particulier des unités pour les rayonnements ionisants est présenté ainsi que le principe des chaînes d'étalonnage.
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The International System of Units (SI) adopted by the “Conférence générale des poids et mesures” in 1960 is the outcome of several decades of fruitful research in the setting-up of a consistent system of measurement units. The SI was designed so that in principle, any measurement of a physical or chemical quantity can be expressed as a number in some specified unit. Any quantity can be expressed by a combination of the seven base units of the SI. The definitions of the seven base units are presented with a short description of how they are used in practice. In addition, the particular case of units for ionizing radiation is presented, together with the principle of calibration chains.
Auteur(s)
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Terry QUINN : Directeur honoraire, Bureau international des poids et mesures (BIPM), Sèvres, France
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Luc ERARD : Comité international des poids et mesures - Ancien directeur de la recherche scientifique et technique au LNE, Paris, France
-
Yves HERMIER : Responsable du pôle « Métrologie thermique » - Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam, La Plaine Saint-Denis, France
-
Jimmy DUBARD : Responsable du département Photonique, pôle « Photonique-Énergétique » - Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE), Trappes, France
-
Bruno CHAUVENET : Responsable programme métrologie - CEA, LIST, Laboratoire national Henri Becquerel, Gif-sur-Yvette, France
-
Georges FAVRE : Chargé de programmes R&D métrologie chimique - Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE), Paris, France
-
Richard DAVIS : Physicien, chercheur principal honoraire - Bureau international des poids et mesures (BIPM), Sèvres, France
-
Philip TUCKEY : Astronome à l’Observatoire de Paris, conseiller scientifique auprès du directeur général du LNE - Ancien directeur du LNE-SYRTE, Paris, France
-
Jean-Pierre WALLERAND : Ingénieur de recherche - Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam, La Plaine Saint-Denis, France
INTRODUCTION
En métrologie, un étalon réalise la définition d'une grandeur, avec une valeur déterminée et une incertitude de mesure associée. On s'appuie sur un étalon pour contrôler l'exactitude des résultats donnés par un appareil de mesure ou pour étalonner l'appareil. L'exactitude d'un résultat de mesure est l'étroitesse de l'accord entre la valeur donnée dans ce résultat et la valeur vraie de la grandeur mesurée.
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KEYWORDS
Reference measurement standard | base quantity | primary measurement standard | System of units
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1990 par Pierre GIACOMO
- Version courante de mars 2021 par Maguelonne CHAMBON, Bruno CHAUVENET, Richard DAVIS, Jimmy DUBARD, Françoise LE FRIOUS, Mohamed SADLI, Sophie VASLIN-REIMANN, Jean-Pierre WALLERAND
DOI (Digital Object Identifier)
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Longueur1. Unités de base SI : origines et développement
1.1 Convention du Mètre et création du BIPM
L’idée d’un accord international sur les étalons de mesure a muri au milieu du XIXe siècle, et nombreuses sont les raisons à cela. Les plus éminents scientifiques du XIXe siècle s’étaient déjà penchés sur le problème de comment effectuer la mesure de toutes choses. On citera, entre autres, Weber, Faraday, Maxwell, Kelvin, Rayleigh, Helmholtz, Renault. Et souvenons-nous du fameux propos de James Clerk Maxwell sur les étalons absolus dans un discours de 1870 à la Division des mathématiques et de la physique de la British Association for the Advancement of Science à Liverpool :
« Les dimensions, la durée de la rotation de la Terre semblent parfaitement immuables si l’on devait se fier aux moyens de comparaison dont nous disposons aujourd’hui. Elles ne le sont cependant pas du fait même de la nécessité physique. En effet, la surface de la Terre peut aussi bien se contracter en refroidissant comme elle pourrait tout autant s’agrandir avec la chute de météorites ; la vitesse de sa révolution peut aussi bien décroître peu à peu, mais cela n’en changerait pas moins le fait qu’elle est une planète. Mais si la masse ou la durée de vibration d’une molécule, disons d’hydrogène, est modifiée, alors sa nature propre en serait changée : ce ne serait plus là une molécule d’hydrogène.
« Donc, si nous voulons définir les étalons de longueur, de temps et de masse absolus, il nous faudra les chercher non pas dans les dimensions, le mouvement, ou encore la masse de notre planète, mais en prenant des unités telles que la longueur d’onde, la période de vibration, et la masse absolue de ces molécules impérissables, inaltérables et parfaitement identiques. »
Les remarques préliminaires sur le domaine de la métrologie qui précèdent cet argument sont encore d’actualité, même s’il faut préciser que le terme « métrologie » ne provient pas de Maxwell :
« C’est un sujet auquel, en tant qu’organisation scientifique [il entend par là la British Association] nous devons nous intéresser de près. Vous connaissez vous-mêmes l’importance des travaux scientifiques qui ont été...
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Unités de base SI : origines et développement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - CR 17e CGPM p. 97 (1983).
-
(2) - EVENSON (K.M.), WELLS (J.S.), PETERSEN (F.R.), DANIELSON (B.L.), DAY (G.W.) - * - . – Appl. Phys. Lett., 22, 192 (1973).
-
(3) - JONES (D.J.), DIDDAMS (S.A.), RANKA (J.K.), STENTZ (A.), WINDELER (R.S.), HALL (J.L.), CUNDIFF (S.T.) - * - . – Science, 288, 635 (2000).
-
(4) - * - CR 1re CGPM, p. 38 (1889).
-
(5) - * - CR 7e CGPM, p. 49 (1927).
-
(6) - Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures - 11 237 p. (1895).
-
(7) - * - Cf....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Décret n° 78-855 du 9 août 1978 relatif à l’heure légale française, JORF du 19 août 1978 page 3080.
HAUT DE PAGE
Documents du BIPM :
BIPM, Valeurs recommandées de fréquences étalons, http://www.bipm.org/fr/publications/mep.html (page consultée le 4 mai 2014)
BIPM, Recommendation S 2 (CCDS, 1970) Definition of TAI, http://www.bipm.org/en/committees/cc/cctf/ccds-1970.html (page consultée le 4 mai 2014)
BIPM, FTP server of the Time Department, http://www.bipm.org/en/scientific/tai/ftp_server/publication.html (page consultée le 4 mai 2014). Donne accès à la Circulaire T et à des informations complémentaires concernant UTC, ainsi qu’au résultats de UTCr, et à TT (BIPM) (ftp://tai.bipm.org/TFG/TT%28BIPM%29/)
BIPM, L'Arrangement de reconnaissance mutuelle (CIPM MRA), http://www.bipm.org/fr/cipm-mra/ (page consultée le 4 mai 2014)
Autres sites Internet :
LNE-SYRTE, Références Nationales de Temps, ...
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