İçeriğe atla

Etalon

Etalon olarak kullanılan metre
Etalon olarak kullanılan kilogram

Etalon ağırlık ve uzunluk ölçüleri için kabul edilmiş yasal ölçü modelidir.[1] Kelimenin kökeni Fransızcada standart anlamına gelen étalon kelimesidir. Ancak daha dar anlamıyla etalon Uluslararası Birimler Sisteminde temel birimler için seçilen örneklere verilen addır.

Uluslararası Birimler Sisteminde önce uzunluk, kütle ve zaman birimlerinin standartları saptanmıştı. Başlangıçta zaman etalonu olarak bir gün süresinin 1/86,400 ü olan saniye esas alınmıştı. Gerek uzunluk ve gerekse kütle için etalon olarak uzun süre maddi cisimler kullanılmıştı. Her iki etalon için de kullanılan madde (kütle açısından) % 90 platin ve % 10 iridyum olan bir alaşımdan yapılmıştır. Bu alaşımın özelliği paslanmaya ve şekil deformasyonuna karşı çok dirençli oluşudur.

Uzunluk için 1 metre uzunluğunda bir çubuk kullanıldı. Bu çubuğun kesit alanının Tresca şekli denen bir özel şekli vardır. Fransız makine mühendisi Henri Tresca (1814-1885) tarafından geliştirilen bu şekil deformasyonu daha da azaltmaktadır. Kütle için esas alınan cisim ise bir silindirdi. Bu silindirin çapı ve yüksekliği 39 milimetreydi. Silindir Fransa'nın başkenti Paris yakınındaki Saint-Cloud'taki kalibrasyon laboratuvarında muhafaza edilmektedir. Ayrıca çeşitli ülkelerde bu silindirin kopyaları vardır. Bir adet kopya da ülkemizdedir.

Günümüzde etalon olarak maddi cisimlerin kullanılmasından vaz geçilmiştir. 1983 yılında uzunluk birimi metrede, 2019 yılında ise kütle birimi kilogramda maddi cisimler yerine evrensel fizik sabitleri kullanılmaya başlandı.

Günümüzdeki standartlar

Günümüzde standart olarak artık evrensel fizik sabitleri kullanılmaktadır. Bunlar (MKS sisteminde birimsiz olarak)

Sezyum atomu doğal radyasyonu frekansı; fcs= 9192631770
Işık hızı; c= 299792458
Planck sabiti; h= 6.62607015×10-34
Elektron (veya proton) elektrik yükü; e=1.602176634×10-19
Boltzmann sabiti; k= 1.380 649 x10-23
Avagadro sayısıː n= 6.022 140 76 × 1023
540 THz de monokromatik ışık verimiː = 683

7 temel birim için tarifler şöyledir;[2]

  • saniye:(sn) Sezyum 133 atomunun doğal radyasyonunda 9192631770 adet periyodun süresi
  • metre (m): Boşluktaki ışığın bir saniyede gittiği yolun 299792458 de biri
  • kilogram (kg):Plack sabitinin saniye ile çarpılıp metrekareye bölümü
  • amper (A): Bir elektron elektrik yükünün 1/1.602176634×10-19 katının bir saniyeye bölümü
  • Kelvin (K): metre kare ile kilogram çarpımının saniye kare ile Boltzman sabitine bölümü.
  • candela (cd): 540 THz de 1 watt gücün 683 te biri
  • mol (mol): Avagadro sayısı kadar atom veya molekülün miktarı

Kaynakça

  1. ^ "Türk Dil kurumu sözlüğü". 29 Aralık 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Mart 2020. 
  2. ^ "Tubitak sayfası". 20 Şubat 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Mart 2022. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Klasik mekanik</span>

Klasik mekanik, makroskobik boyutlarda cisimlerin hareketlerini hem deneysel hem de matematiksel olarak inceleyen, fiziğin iki ana dalından biridir.

<span class="mw-page-title-main">Metre</span> uzunluğun temel birimi

Metre, Uluslararası Birimler Sistemi'nce uzunluğun temel birimi olarak belirlenmiştir. Genellikle kısaltması olan m harfi ile gösterilir.

Kütleçekim ya da çekim kuvveti, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru hareket ettiği doğal bir fenomendir. Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji kütleçekime neden olur ve onun etkisi altındadır.

Fizikte, kütle, Newton'un ikinci yasasından yararlanılarak tanımlandığında cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenmeye karşı gösterdiği dirençtir. Doğal olarak kütlesi olan bir cisim eylemsizliğe sahiptir. Kütleçekim kuramına göre, kütle kütleçekim etkileşmesinin büyüklüğünü de belirleyen bir çarpandır (parametredir) ve eşdeğerlik ilkesinden yola çıkılarak bir cismin kütlesi kütleçekimden elde edilebilir. Ama kütle ve ağırlık birbirinden farklı kavramlardır. Ağırlık cismin hangi cisim tarafından kütleçekime maruz kaldığına göre ve konumuna göre değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Saniye</span> zamanın temel ölçü birimi

Saniye, Uluslararası Birimler Sistemine (SI) göre en düşük enerji seviyesindeki Sezyum-133 atomunun iki hyperfine seviye arasındaki geçiş radyasyonunun 9.192.631.770 periyoduna karşılık gelen süredir, . 1997 deki CIPM toplantısında bu tanımın durağan ve 0 K termodinamik sıcaklıkta Sezyum atomu için geçerli olduğu onaylandı. Değişkendir.

<span class="mw-page-title-main">Newton (birim)</span>

Newton, SI birim sisteminde kuvvet birimi olup simgesi N'dir. Terim, fizik bilimine yaptığı katkılar nedeni ile İngiliz bilim insanı Isaac Newton'un adı ile anılır.

<span class="mw-page-title-main">Kilogram</span> kütlenin temel birimi

Kilogram Uluslararası Birimler Sistemi'nde kütlenin temel birimidir. Kilogram, Uluslararası Kilogram Prototipi'nin kütlesine eşit olarak tanımlanmıştır, bu da bir litre suyun kütlesine neredeyse eşittir. Adında bir SI öneki (k) içeren tek SI temel birimidir. Ayrıca, farklı laboratuvarlarda ölçülebilecek temel fiziksel bir özellik yerine, insan yapımı bir cisme dayandırılmış tek SI birimidir.

Birim, fiziksel niceliklerin ölçülmesinde, ifade edilmesinde ve aynı tür niceliklerin birbiriyle karşılaştırılmasında kullanılan uluslararası standart büyüklüklerdir.

<span class="mw-page-title-main">Kütle-enerji eşdeğerliği</span> bir denklem

E = mc2, fizikte kütle-enerji eşdeğerliğinin temel formülüdür.

Temel birimler fiziksel büyüklükleri ölçmekte kullanılırlar ve bunlardan her biriyle diğer birim türetilebilir.

Elektromanyetik birimler fiziğin elektromanyetik dalında kullanılan birimlerdir.

Işık akısı bir fiziksel niceliktir ve insan gözünün algıladığı ışık gücünün miktarını ifade eder. Bu tariften de anlaşıldığı gibi, ışık akısı hem ışınım yapan kaynağın gücüne hem de insan gözünün özelliğine bağlıdır. SI birimi MKS sisteminde lumen dir.

Işık şiddeti bir ışık kaynağından birim katıaçı içerisinde yayılan ışık akısının bir ölçüsüdür. Işık akısı dendiği zaman, kaynaktan yayılan toplam akı, ışık şiddeti dendiği zaman ise bir steradyanlık katı açı içerisindeki akı kastedilir. MKS sistemi içerisinde ışık akısının birimi lumen, ışık şiddetinin birimi ise candela ya da Türkçe söylenişi ile kandeladır.

<span class="mw-page-title-main">Kandela</span> ışık şiddeti birimi

Kandela, Işık şiddeti birimidir. Uluslararası SI sistemindeki 7 temel birimden biridir..

<span class="mw-page-title-main">Işık hızı</span> elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı

Işığın boşluktaki hızı, fiziğin birçok alanında kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Genellikle c sembolüyle gösterilir. Tam değeri saniyede 299.792.458 metredir. Metrenin uzunluğu bu sabitten ve uluslararası zaman standardından hesaplanmıştır. Özel göreliliğe göre c, evrendeki bütün madde ve bilgilerin hareket edebileceği maksimum hızdır. Bütün kütlesiz parçacıkların ve ilgili alanlardaki değişimlerin boşluktaki hareket hızıdır. Bu parçacıklar ve dalgalar gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesi ya da kaynağın hareketi ne olursa olsun c'de hareket ederler. Görelilik teorisi'nde c, uzay-zaman arasındaki ilişkiyi kurar; aynı zamanda meşhur kütle-enerji eşdeğerliliği formülünde de gözükür E = mc2. Işığın hava veya cam gibi şeffaf maddelerdeki ilerleyiş hızı c'den azdır. Benzer şekilde radyo dalgalarının tel kablolardaki ilerleyişi de c'den yavaştır. Işığın madde içindeki hızı v ile c arasındaki orana o maddenin kırılma endeksi denir. Örneğin, görülebilir ışık için camın kırılma endeksi genellikle 1,5 civarındadır. Yani ışık camın içinde c / 1,5 ≈ 200.000 km/s ile hareket eder. Hangi açıdan bakılırsa bakılsın ışık ve öteki elektromanyetik dalgalar anında yayılıyormuş gibi gözükür ancak, ölçülebilir hızlarının uzun mesafeler ve hassas ölçümlerle ölçülebilir sonuçları vardır. Uzaydaki keşif araçlarıyla iletişim kurarken mesajların Dünya'dan uzay aracına ya da uzay aracından Dünya'ya ulaşması dakikalar ya da saatler alabilir. Yıldızlardan gelen ışık onları yıllar önce terk etmiştir ve bu sayede uzaktaki nesnelere bakarak evrenin tarihini çalışma şansı verir. Işığın ölçülebilir hızı aynı zamanda bilgisayardaki bilgilerin çipler arasında aktarılması gerektiği için bilgisayarların teorik hızını da sınırlar. Işık hızı, uzak mesafeleri yüksek isabetle ölçebilmek için uçuş zamanı ölçümlerinde de kullanılır.

Fizikte Planck zamanı (tP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde zaman birimidir. Işığın bir vakumda bir Planck uzunluğu mesafesini kat ettiği süredir. Birim, onu ilk kullanan Max Planck'ten sonra adlandırılmıştır.

Fizikte doğal birimler, evrensel fizik sabitleri kullanılarak elde edilen ölçü birimleridir. Örneğin temel yük (e), elektriksel yük ve ışık hızı (c), hız için kullanılan doğal birimlerdir. Herhangi bir evrensel fizik sabitini 1 birim olarak normalleştirmek için yalnızca evrensel ölçü sistemi kullanılır. Her ne kadar bu şekilde basitleştirme avantaj gibi görülüyor olsa bile, fizik yasalarının matematiksel ifadesinden elde edilen bu sabitlerin anlaşılması biraz zor olabilir.

Boyut analizinde boyutsuz nicelik veya bir boyutlu nicelik, hiçbir fiziksel boyutu olmayan bir niceliktir. Bundan dolayı "saf" sayıdır ve daima 1 boyutuna sahiptir. Boyutsuz nicelikler, matematik, fizik, mühendislik, ekonomi ve hayatın her alanında karşılaşılabilinir). π, e ve φ, iyi bilinen sayısal nicelikler boyutsuzdur. Bunun tersine boyutsuz olmayan nicelikler, uzunluk, alan, zaman gibi ölçü birimleri ile ölçülür.

Bir ölçü sistemi, ölçü birimleri ve onları birbirine bağlayan kuralların bir toplamıdır. Ölçü sistemi, tarihsel olarak öneme sahip olup bilim ve ticaret amaçları için tanımlanır ve düzenlenir. Kullanılan modern ölçü sisteminin örnekleri metre sistemi, İngiliz ölçü birimi ve Amerikalı geleneksel birimleri içerir.

<span class="mw-page-title-main">Uluslararası Birimler Sistemi</span> metrik sistemin çağdaş biçimi

Milletlerarası Birimler Sistemi veya Uluslararası Birimler Sistemi, metrik sistemin günümüz dünyasına entegre edilmiş çağdaş biçimidir. Dünyanın hemen her ülkesinde kabul görmüş tek resmî ölçü sistemi konumundadır. Yedi temel birim ve özel adlar ve sembollerle türetilmiş 22 birim, diğer türetilmiş birimleri ifade etmek için kombinasyon hâlinde kullanılmaktadır.