Themenschwerpunkt
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Themenschwerpunkt Namensgeber von SI-Einheiten Fachorgan für Wirtschaft und Wissenschaft Amts- und Mitteilungsblatt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und Berlin 111. Jahrgang, Heft 2, Juni 2001 Inhalt Themenschwerpunkt • Paul Dobrinski: Namensgeber von SI-Einheiten 89 Recht und Technik • Richtlinie für die Prüfung von Messanlagen zur Bestimmung der Schüttdichte von Bodenverbesserungsmitteln und Kultur- substraten 127 • Internationale Tagung der PTB 134 Amtliche Bekanntmachungen • (eigenes Inhaltsverzeichnis) 137 Zum Titelbild: Jeder, der in Handwerk, Technik und Wis senschaft tätig ist, benutzt häufig Einheiten des internationalen Einheitensystems, bei spielweise Volt, Ohm, Newton. Bekanntlich tragen alle diese Einheiten ihre Namen zu Ehren bedeutender Forscher und Ingenieu re. Und hinter jedem dieser Namen verber gen sich ein menschliches Schicksal und wichtige wissenschaftliche Leistungen. Bei des soll in diesem Themenschwerpunkt den Lesern nahe gebracht werden. Impressum Die PTB-Mitteilungen sind metrologisches Fachjournal und amtliches Mitteilungsblatt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Braunschweig und Berlin. Als Fachjournal veröffentlichen die PTB-Mitteilungen wissen schaftliche Fachaufsätze zu metrologischen Themen aus den Arbeitsgebieten der PTB. Als amtliches Mitteilungsblatt steht die Zeitschrift in einer langen Tradition, die bis zu den Anfängen der Physikalisch-Technischen Reichs anstalt (gegründet 1887) zurückreicht. Die PTB-Mitteilungen veröffentlichen in ihrer Rubrik „Amtliche Bekanntmachungen" unter anderem die aktuellen Geräte-Prüfungen und -Zulassungen aus den Gebieten des Eich-, Prüfstellen und Gesundheitswesens, des Strahlenschutzes und der Sicherheitstechnik. Verlag Anzeigenservice Wirtschaftsverlag NW Karin Drewes Verlag für neue Wissenschaft GmbH Telefon: {04 71) 9 45 44-21 Bürgermeister-Smidt-Str. 74-76, Telefax: {04 71) 9 45 44-77 D 27568 Bremerhaven E-Mail: [email protected] Postfach 1 O 11 10, D 27511 Bremerhaven Internet: www.nw-verlag.de Erscheinungsweise und Bezugspreise E-Mail: [email protected] Die PTB-Mitteilungen erscheinen viermal jährlich. Das Jahresabonnement kostet 98,- DM, das Herausgeber Einzelheft 29,- DM, jeweils zzgl. Versandkosten. Physikalisch-Technische Bundesanstalt {PTB), Bezug über den Buchhandel oder den Verlag. Braunschweig und Berlin Abbestellungen müssen spätestens drei Monate Postanschrift: vor Ende eines Kalenderjahres schriftlich beim Postfach 33 45, D 38023 Braunschweig Verlag erfolgen. Lieferanschrift: Bundesallee 100, D 38116 Braunschweig © Wirtschaftsverlag NW, Verlag für neue Wissen schaft GmbH, Bremerhaven, 2000 Redaktion/Layout Presse und Öffentlichkeitsarbeit, PTB Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieser Zeitschrift Dr. Dr. Jens Simon (verantwortlich) darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages Gisela Link vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Telefon: {05 31) 592-82 02 Verbot fällt insbesondere die gewerbliche Verviel Telefax: (05 31) 592-30 08 fältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische E-Mail: [email protected] Datenbanken und die Vervielfältigung auf CD-ROM und in allen anderen elektronischen Datenträgern. Leser- und Abonnement-Service Marina Kornahrens Telefon: (04 71) 9 45 44-61 Telefax: (04 71) 9 45 44-88 E-Mail: [email protected] Printed in Germany ISSN 0030-834X Namensgeber von SI-Einheiten Paul Dobrinski* Einheiten und Einheitensysteme Internationales Einheitensystem * Prof. Dr. Paul Dobrinski (Systeme International d'Unites, SI) Mühlenfeld 12 Das Messen einer physikalischen Größe be 30966 Hemmingen E-Mail: deutet stets deren Vergleich mit einer will Seit 1960 wird das Internationale Einheiten [email protected] kürlich vereinbarten Einheitsgröße, kurz ei system, SI, benutzt. Seine Grundgrößen ner „Einheit". Grundsätzlich könnte man sind Länge, Masse, Zeit, elektrischer Strom, Paul Dobrinski ist Her hierbei für jede Größe eine Einheit festle Temperatur, Lichtstärke und Stoffmenge ausgeber der Zeitschrift gen, die durch eine Eigenschaft eines be mit den Basiseinheiten Meter, Kilogramm, „junge wissenschaft", die im Friedrich Verlag in stimmten Körpers oder einen charakteristi Sekunde, Ampere, Kelvin, Candela und Velber mit vier Ausgaben chen Naturvorgang gegeben ist. So könnte Mol. pro Jahr erscheint. Die man z. B. die Ladung des Elektrons als Ein ,,junge wissenschaft" ver heit der elektrischen Ladung, die Beschleu öffentlicht Originalbeiträ Die Namen der Einheiten ge junger Autoren bis nigung des freien Falles an einem bestimm zum Alter von 23 Jahren ten Ort als Einheit der Beschleunigung Die abgeleiteten Größen sind alle durch Po mit anspruchsvollen The oder die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit als tenzprodukte der Grundgrößen und damit men aus allen Bereichen Einheit der Geschwindigkeit definieren. der Naturwissenschaft auch deren Einheiten als Potenzprodukte und der Te chnik. In den Nun liegen jedoch die Definitionsgleichun der Grundeinheiten darstellbar. Hätte man vergangenen Jahren be gen, welche die einzelnen Größen mitein es dabei belassen, so wäre die praktische inhaltete der Magazinteil ander verknüpfen, fest. Daher ergäbe sich Benutzung allerdings sehr umständlich ge der Zeitschrift die Rubrik in der Praxis der große Nachteil, dass in al „Wer den Maßeinheiten worden. Die uns vertraute Einführung ei ihre Namen gab" - in je len diesen Gleichungen unbequeme und gener Namen hat sich deshalb als sehr viel der Ausgabe stellte Do schlecht zu behaltende Zahlenfaktoren auf zweckmäßiger erwiesen. Man hat zahlrei brinski einen Namensge treten würden. che Einheiten nach bedeutenden Forschern ber einer SI-Einheit in ei nem redaktionellen Bei benannt, über deren Leben und Werk im Um dies zu vermeiden, hat man sog. Ein trag vor. Die PTB-Mittei Folgenden berichtet wird. Hierbei verwen heitensysteme entwickelt, in denen sämtli lungen widmen den The den wir viele Bilder und einige Textbaustei menschwerpunkt dieser che Einheiten so aufeinander abgestimmt ne aus den unter (1), (2) und (3) in der Lite Ausgabe diesen 18 Ein sind, dass alle Verknüpfungsfaktoren gleich zelbeiträgen, die in der raturliste genannten Publikationen, in de „eins" werden. Solche Einheitensysteme ,,jungen wissenschaft" nen der Leser bei Bedarf noch ausführliche heißen „kohärent" (lat. cohaerere = zusam entsprechend in einem Informationen finden kann. Zeitraum von viereinhalb menhängen). Jahren veröffentlicht Literatur: wurden. Die inhaltliche Um diese „Kohärenz" zu erzielen, definiert Wiedergabe und die re (1) Achilles, M.: Historische Versuche der daktionelle Bearbeitung man alle physikalischen Größen als Potenz dieser Beiträge erfolgt produkte weniger „Grund-" oder „Basis Physik - nachgebaut und kommentiert; mit freundlicher Geneh größen", so dass nur noch deren Einheiten Edition Wötzel, Frankfurt/Main, 1996 migung des Autors und als „Basiseinheiten" willkürlich vereinbart des Verlages. (2) Borec, T.: Guten Tag, Herr Ampere; zu werden brauchen. Die Einheiten aller Fachbuchverlag, Leipzig, 1982 übrigen „abgeleiteten Größen" ergeben sich dann als Potenzprodukte dieser Basis (3) BEA-Bilderdienst, Poniere der Elektro einheiten. technik; Hauptberatungsstelle für Elek trizitätsanwendung, Frankfurt /Main, 1987 90 • Themenschwerpunkt PTB-Mitteilungen 111 (2001), Heft 2 SI-Basiseinheiten Basisgröße Basiseinheit Definition Name Zeichen -----------------------------------------·--·-- Länge Meter m Das Meter ist die Länge der Strecke, die Licht im Vakuum wäh- rend der Dauer von (1/299792458) Sekunden durchläuft. Masse Kilogramm kg Das Kilogramm ist die Einheit der Masse; es ist gleich der Masse des Internationalen Kilogrammprototyps. Zeit Sekunde s Die Sekunde ist das 9192631770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung. · elektrische Ampere A Das Ampere ist die Stärke eines konstanten elektrischen Stromes, Stromstärke der, durch zwei parallele, geradlinige, unendlich lange und im Vakuum im Abstand von einem Meter voneinander angeordnete Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt fließend, zwischen diesen Leitern je einem Meter Leiterlänge die 7 Kraft 2 · 10- Newton hervorrufen würde. Temperatur Kelvin K Das Kelvin, die Einheit der thermodynamischen Temperatur, ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripel- punktes des Wassers. Stoffmenge Mol mol Das Mol ist die Stoffmengeeines Systems, das aus ebensoviel Einzelteilchen besteht, wie Atome in 0,012 Kilogramm des Koh- lenstoffnuklids1 2C enthalten sind. Bei Benutzung des Mol müssen die Einzelteilchen spezifiziert sein und können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen sowie andere Teilchen oder Gruppen solcher Teilchen genau angegebener Zusammensetzung sein. Lichtstärke Candela cd Die Candela ist die Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Strahlungsquelle, die monochromatische Strahlung der Frequenz 540 · 1012 Hertz aussendet und deren Strahlstärke in dieser Richtung (1 /683) Watt durch Steradiant beträgt. PTB-Mitteilungen 111 (2001), Heft 2 Themenschwerpunkt • 91 Basiseinheiten des SI Größe Formel- Einheit Name zeichen Länge s m Meter Masse m kg Kilogramm Zeit t s Sekunde elektrische Stromstärke I A Ampere Temperatur T K Kelvin Lichtstärke IV cd Candela Stoffmenge V mol Mol Abgeleitete Einheiten des SI (die mit ihren Namensgebern in diesem Heft vorgestellt werden) Kraft F kg m/s2= N Newton Arbeit, Energie w Nm=J Joule Leistung p Nm/s=W Watt Frequenz f 1/s= Hz Hertz el. Ladung