Эталон метра

Повышение точности эталона длины стало реальным при получении возможности распространения абсолютных изменений частоты (в радиочастотном спектре колебаний) на оптический диапазон и разработке высокостабильных лазеров, что позволило уточнить значение скорости света. В 1983 г. XVII Генеральная конференция по мерам и весам приняла новое определение метра: «Метр – длина пути, проходимого в вакууме светом за 1/299792458 доли секунды (точно)». Данное определение метра принципиально отличается от определения 1960 г.: «криптоновый» метр не был непосредственно связан со временем, новый метр опирается на эталон единицы времени - секунду и известное значение скорости света. Ранее использовать значение скорости света как фундаментальной физической константы было затруднительно. Скорость света на Земле была определена еще в 1675 г. О.К. Ремером с результатом 226000 км/с. В 1849 г. А. Физо измерил скорость света на Земле (при этом на выбранном базисе измерялся даже коэффициент преломления света). Уточнение по сравнению с результатом О. К. Ремера было существенным – скорость света стали считать равной 313300 км/с.

Использование при измерениях скорости света высокостабильных лазеров позволило XVII Генеральной конференции по мерам и весам постулировать точное значение скорости света.

В настоящее время для обеспечения высокой степени стабилизации важнейшего параметра лазерного излучения – частоты широко применяются гелий-неоновые лазеры на длине волны излучения λ = 3,39 мкм (инфракрасная область спектра) и λ = 3,39 мкм (видимая область спектра), стабилизированные соответственно по насыщенному поглощению в метане (He - Ne/CH₄) и молекулярном йоде (He – Ne/I₂).

Лазеры на основе (He - Ne/CH₄) по воспроизводимости частоты приближаются к цезиевому стандарту, являющемуся основой эталона спектра He – Ne/I₂ лазер позволяет реализовывать новое определение метра через скорость распространения света в вакууме. Наличие излучение на двух длинах волн (λ=0,63 мкм и λ=3,39 мкм) дает возможность с помощью интерферометра обеспечить высокую точность измерений.