Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

ное число полуволн, то в этой точке амплитуды волн складываются и интенсивность света усиливается. Если же эта разница равна нечетному числу полуволн (вол­ны приходят в точку в противоположной фазе), то их амплитуды вычитаются и интенсивность света резко уменьшается (рис. 5).

На металлическом брусе устанавливают два зер­кала: верхнее может передвигаться при помощи винта (рис. 6). Плоскость верхнего точно совмещают с поверх­ностью нижнего неподвижного зеркала. На оба зеркала направляют по узкому лучу света от криптоновой лампы, отраженные лучи сводят линзой в одну точку и наблю­дают за ее освещенностью. Когда поверхности обоих зеркал точно совмещены, разность хода между отражен­ными лучами равна нулю и в точке мы видим светлое пятно. Стоит сдвинуть верхнее зеркало вправо на длину в четверть волны, как отраженный от него луч придет в точку с опозданием на одну полуволну и в точке не будет видно света — он погасится благодаря интерфе­ренции. Если верхнее зеркало сдвинуть вправо еще на четверть волны, луч «опоздает» на две полуволны и свет в точке усилится. Расстояние между поверхностя­ми зеркал будет в этом случае равно половине длины световой волны. Наблюдатель постепенно передвигает

Рис. 6. Схема измерения длины метра с помощью световых волн. 1 — криптоновая лампа, погруженная для стабильности излучения в сосуд с жидким азотом. Линзы и коллиматор (2) формируют свет лампы в узкий пучок. Призмы (3) и коллиматор выделяют из спектра криптона-86 его оранжевую линию. Полупрозрачное зеркало 4 раздваивает световой пу­чок; часть лучей проходит через полупрозрачные зеркала 4 и 5 и отражается от зеркала 6; другая часть лучей, отраженная зеркалами (4), пройдет через зеркало 5 и отразится от зер­кала 7. Лучи, отраженные от зеркал 6 и 7, отразятся и от зеркала 5, пройдут через линзу 8 и совместятся в одной точке на экране 9.

верхнее зеркало и подсчитывает вспышки и гашения. Когда он насчитает их 3301527,46, расстояние между поверхностями зеркал станет равным 1 метру. Сосчи­тать более трех миллионов вспышек и гашений света трудно, поэтому чаще всего таким методом измеряют не целый метр, а эталон в 1 или 10 см.

Излучение криптона-86 получают, пропуская элек­трический ток через трубку с разреженным криптоном (давление несколько миллибар); его оранжевое излуче­ние с длиной волны 6057,8021•10-10 м выделяют из спектра призмой. Чтобы излучение было более одно­родным (монохроматичным), при разряде поддерживают строго определенную силу тока, а трубку со светящимся криптоном помещают в сосуд с жидким азотом при тем­пературе 73,3°К(-199,8°Ц).

Точность измерения величины определяется числом достоверно известных знаков в результате измерения. Метр измерен числом длин волн, выраженным девятью знаками,—это значит, что точность определения эталона не менее одной миллиардной. С такой же точностью (но не большей) можно измерить длину в любых опытах.

За единицу массы — килограмм — принята масса платино-иридиевого эталона, хранящегося в Междуна­родном бюро мер и весов. Прежнее определение кило­грамма как массы 1 литра воды при 4° Ц тоже оказалось неточным. 1 литр весит на 27 мк меньше, чем изготовлен­ный во Франции эталон килограмма. Но в отличие от платино-иридиевого эталона длины масса эталона кило­грамма совершенно не меняется со временем, и сравнить эталон с его копиями можно с большой точностью — до нескольких миллиардных долей.

Согласно определениям механики масса есть мера инерционности тел. Масса тела тем больше, чем больше атомов входит в его состав. Вес же по второму закону Ньютона есть сила, с которой Земля (или другое не­бесное тело) притягивает к себе тело данной массы. Вес равен произведению массы тела на ускорение силы тяжести. На Луне, например, где ускорение силы тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле, во столько же раз будет меньше и вес нашего, земного килограмма. А на Юпитере— в 2,4 раза больше, на Солнце — боль­ше в 28 раз! Масса же, например, у эталона килограмма во всех этих случаях не изменится. Наконец, на борту спутника вес массы любого тела при состоянии неве­сомости равен нулю. Даже на Земле в разных ее местах вес тела одной и той же массы изменяется: не везде одинаково ускорение силы тяжести. Земля не идеальный шар, она немного сплюснута у полюсов. Вблизи полюсов g=9,83 м/сек2, а на экваторе — 9,78 м/сек2. Поэтому в качестве основной единицы в системе СИ принята единица массы тела (кг), которая не изменяется в любых условиях, тогда как вес тела зависит от ускорения силы притяжения. В тех же случаях, когда надо под­черкнуть, что говорится не о массе, а именно о весе, его обозначают кгс (килограмм-сила).

«Позвольте,— скажете вы.— Давайте взвесим на Земле кусок металла на весах с гирями; пусть он весит ровно 1 кгс. Затем полетим на Луну вместе с этим куском, гирями и весами и взвесим там. Что же, он будет там весить меньше?» Да, и на Луне весы будут в равновесии, вес куска металла и гири в 1 кгс будут равны друг другу. Взвешивая на чашечных весах с гирями, мы на самом деле измеряем не вес тела, а массу, сравнивая вес тела и вес гирь. Вот если бы мы взвешивали кусок металла на пружинных весах, то на Луне его вес, т. е. сила, с которой он растянул бы пружину весов, была бы в 6 раз меньше. Сопротивление пружины растя­жению не зависит от ускорения силы тяжести, а опре­деляется только свойством материала. Итак, на чашеч-

526