길이의 정밀측정

길이의 표준은 오랫동안 국제도량형국에 보존되어 있는 백금-이리듐 합금의 금속막대로 된 미터원기였다. 금속막대 양끝에 있는 섬세한 선들 사이의 0℃때의 길이를 1m이라 정의하였는데 역사적으로 북극에서 적도까지 프랑스 Paris를 지나는 자오선의 길이를 측정하여 평균한 것의 107분의 1을 1m으로 정하여 금속막대 위에 표시한 것이다. 그러나 이와 같은 정의는 원자반경정도의 길이를 측정하는 경우에 많은 오차를 줄 뿐만 아니라 금속막대의 소멸, 파손 등 보존의 문제가 있게된다. 따라서 제 11차 물리량에 관한 국제회의에서 meter에 관한 표준을 채택하였고, 내용은 다음과 같다.
크립톤의 동위원소 86Kr이 진공 중에서 전기 방전을 일으킬 때, 2P10-5d5 천이에서 방출되는 오렌지색의 진공중에서의 파장의 1,650,763.73배를 1m로 정하였다. 물론 위의 수치는 미터원기와 파장의 길이를 정확하게 비교하여 결정된 숫자이며, 86Kr 동위원소는 세계의 어느 곳에서나 얻을 수 있고, 방출되는 빛의 파장이 매우 날카로워서 정확성이 있으며 손쉽게 사용할 수 있는 장점을 가진다.

2. 길이 정밀측정의 원리

물체의 길이를 측정할 때, 그 끝의 위치가 잣대의 눈금…