4. Choix des étalons unités dans le Système International
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Le système métrique, oeuvre de la Révolution Française, est à l'origine du Système International. Mais depuis 1875 (Convention du Mètre), la définition des étalons des grandeurs fondamentales évolue, et est révisée périodiquement, pour obtenir le maximum de précision. Bien entendu, les nouvelles définitions sont compatibles avec les anciennes. Les unités fondamentales sont définies de façon telle que l’on puisse les reproduire si possible de façon indépendante du lieu d’observation. La sixième édition du bureau international des poids et mesures (BIPM) date de 1991, et certaines unités ont été revues plusieurs fois depuis leur création. Le KILOGRAMME (défini initialement comme la masse d’un décimètre cube d’eau à 4°C) correspond depuis 1889 à la masse de l’étalon en platine iridié déposé au pavillon de Breteuil. C'est la seule unité encore définie par rapport à un objet matériel, donc susceptible de s'altérer. Actuellement, des recherches ont donc lieu pour remplacer cette définition par une autre, utilisant cette fois un phénomène physique. Le MÈTRE (défini initialement en 1791 comme la 40 millionième partie du méridien terrestre, puis à partir de la longueur d’onde d’une radiation du krypton) correspond depuis 1983 à la distance parcourue dans le vide par la lumière en 1/299 792 458 ° de seconde. La SECONDE (défini initialement comme la division du jour terrestre en 24hx60minx60s) correspond depuis 1967 à 9 192 631 770 périodes de la radiation émise à l’état fondamental par le césium 133 lors d’une transition entre deux niveaux hyperfins. L’AMPÈRE est défini depuis 1948 comme l’intensité du courant qui produirait une force de 2.10-7 N par mètre de longueur entre deux conducteurs rectilignes infinis parallèles situés à 1 m l’un de l’autre dans le vide (voir cours d’électromagnétisme). Le KELVIN est défini depuis 1967 comme étant égal à 1/273,16ème de la température thermodynamique du point triple de l'eau. La MOLE est définie depuis 1971 comme le nombre d'atomes contenus dans 12g de carbone 12 (soit environ 6,022.1023 atomes : c'est le nombre d'Avogadro Le CANDELA est défini depuis 1967 comme l'intensité lumineuse, dans la direction perpendiculaire, d’une surface de 1 / 600 000 m2 d’un corps noir, à la température de congélation du platine, sous la pression de 101 325 Pa. Remarque : Certaines unités fondamentales utilisent d'autres unités fondamentales dans leur définition, parfois via des unités dérivées (la définition de la seconde utilise par exemple celle du kelvin). Les unités fondamentales ne sont donc pas stricto sensu indépendantes les unes des autres, mais ce sont les grandeurs physiques qu'elles permettent de mesurer qui le sont. |
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