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Unités légales et facteurs de conversion

Article de référence | Réf : R50 v2

Étalons métrologiques fondamentaux

Auteur(s) : Terry QUINN, Luc ERARD, Yves HERMIER, Jimmy DUBARD, Bruno CHAUVENET, Georges FAVRE, Richard DAVIS, Philip TUCKEY, Jean-Pierre WALLERAND

Date de publication : 10 mars 2015

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Organisation de la métrologie en France : métrologie légale

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Cet article est la mise à jour de l'article "Étalons métrologiques fondamentaux" rédigé en 2000 par Pierre Giacomo.

08/03/2015

RÉSUMÉ

Le Système international d'unités (SI) qui a été adopté par la Conférence générale des poids et mesures en 1960 est l'aboutissement de plusieurs dizaines d'années de recherche fructueuses dans l'établissement d'un système logique d'unités de mesures. Le SI a été conçu afin que, en principe, chaque mesure d'une grandeur physique ou chimique puisse être exprimée par un nombre associé à une unité spécifique. Toute grandeur peut être exprimée par une combinaison de sept unités de base connues comme les unités de base du SI. Les définitions de ces sept unités de base sont présentées avec une courte description de la manière dont elles sont réalisées en pratique. De plus le cas particulier des unités pour les rayonnements ionisants est présenté ainsi que le principe des chaînes d'étalonnage.

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ABSTRACT

Fundamental metrological standards

The International System of Units (SI) adopted by the “Conférence générale des poids et mesures” in 1960 is the outcome of several decades of fruitful research in the setting-up of a consistent system of measurement units. The SI was designed so that in principle, any measurement of a physical or chemical quantity can be expressed as a number in some specified unit. Any quantity can be expressed by a combination of the seven base units of the SI. The definitions of the seven base units are presented with a short description of how they are used in practice. In addition, the particular case of units for ionizing radiation is presented, together with the principle of calibration chains.

Auteur(s)

Terry QUINN : Directeur honoraire, Bureau international des poids et mesures (BIPM), Sèvres, France
Luc ERARD : Comité international des poids et mesures - Ancien directeur de la recherche scientifique et technique au LNE, Paris, France
Yves HERMIER : Responsable du pôle « Métrologie thermique » - Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam, La Plaine Saint-Denis, France
Jimmy DUBARD : Responsable du département Photonique, pôle « Photonique-Énergétique » - Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE), Trappes, France
Bruno CHAUVENET : Responsable programme métrologie - CEA, LIST, Laboratoire national Henri Becquerel, Gif-sur-Yvette, France
Georges FAVRE : Chargé de programmes R&D métrologie chimique - Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE), Paris, France
Richard DAVIS : Physicien, chercheur principal honoraire - Bureau international des poids et mesures (BIPM), Sèvres, France
Philip TUCKEY : Astronome à l’Observatoire de Paris, conseiller scientifique auprès du directeur général du LNE - Ancien directeur du LNE-SYRTE, Paris, France
Jean-Pierre WALLERAND : Ingénieur de recherche - Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam, La Plaine Saint-Denis, France

INTRODUCTION

En métrologie, un étalon réalise la définition d'une grandeur, avec une valeur déterminée et une incertitude de mesure associée. On s'appuie sur un étalon pour contrôler l'exactitude des résultats donnés par un appareil de mesure ou pour étalonner l'appareil. L'exactitude d'un résultat de mesure est l'étroitesse de l'accord entre la valeur donnée dans ce résultat et la valeur vraie de la grandeur mesurée.

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MOTS-CLÉS

Étalon de référence | grandeur de base | étalon primaire | système d'unité

KEYWORDS

Reference measurement standard | base quantity | primary measurement standard | System of units

VERSIONS

Il existe des versions antérieures de cet article :

Version archivée 1 de janv. 1990 par Pierre GIACOMO

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - * - CR 17e CGPM p. 97 (1983).
(2) - EVENSON (K.M.), WELLS (J.S.), PETERSEN (F.R.), DANIELSON (B.L.), DAY (G.W.) - * - . – Appl. Phys. Lett., 22, 192 (1973).
(3) - JONES (D.J.), DIDDAMS (S.A.), RANKA (J.K.), STENTZ (A.), WINDELER (R.S.), HALL (J.L.), CUNDIFF (S.T.) - * - . – Science, 288, 635 (2000).
(4) - * - CR 1re CGPM, p. 38 (1889).
(5) - * - CR 7e CGPM, p. 49 (1927).
(6) - Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures - 11 237 p. (1895).
(7) - * - Cf....

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Réglementation
2 Sites Internet
3 Annuaire
1. 3.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)

1 Réglementation

Décret n° 78-855 du 9 août 1978 relatif à l’heure légale française, JORF du 19 août 1978 page 3080.

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

Documents du BIPM :

BIPM, Valeurs recommandées de fréquences étalons, http://www.bipm.org/fr/publications/mep.html (page consultée le 4 mai 2014)

BIPM, Recommendation S 2 (CCDS, 1970) Definition of TAI, http://www.bipm.org/en/committees/cc/cctf/ccds-1970.html (page consultée le 4 mai 2014)

BIPM, FTP server of the Time Department, http://www.bipm.org/en/scientific/tai/ftp_server/publication.html (page consultée le 4 mai 2014). Donne accès à la Circulaire T et à des informations complémentaires concernant UTC, ainsi qu’au résultats de UTCr, et à TT (BIPM) (ftp://tai.bipm.org/TFG/TT%28BIPM%29/)

BIPM, L'Arrangement de reconnaissance mutuelle (CIPM MRA), http://www.bipm.org/fr/cipm-mra/ (page consultée le 4 mai 2014)

Autres sites Internet :

LNE-SYRTE, Références Nationales de Temps, ...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - UNITÉS DE BASE SI : ORIGINES ET DÉVELOPPEMENT

1.1 - Convention du Mètre et création du BIPM
1.2 - Premiers pas vers les unités naturelles et abandon des artefacts
1.3 - Progrès majeurs en physique en 1971
1.4 - Définition d’une unité selon la valeur numérique fixe d’une constante fondamentale

2 - LONGUEUR

2.1 - Étalons matériels anciens
2.2 - Longueurs d’onde
2.3 - Vitesse de la lumière et définition du mètre
2.4 - Étalons industriels

3 - ÉTALONS DE MASSE

3.1 - Définition du kilogramme
3.2 - Perspectives pour une redéfinition du kilogramme
3.3 - Nouvelle définition du kilogramme
3.4 - Conclusion

4 - TEMPS ET FRÉQUENCE

4.1 - Références astronomiques et atomiques
4.2 - Définition et réalisation de la seconde
4.3 - Échelles de temps
4.4 - Comparaisons d’horloges à distance et diffusion de références temps-fréquence

5 - ÉTALONS ÉLECTRIQUES

5.1 - Unités électriques dans le SI
5.2 - Étalon de Thompson-Lampard
5.3 - Effet Josephson et représentation du volt
5.4 - Effet Hall quantique et représentation de l’ohm
5.5 - Triangle métrologique

6 - TEMPÉRATURE

6.1 - Unité
6.2 - La « mise en pratique » pour la définition du kelvin
6.3 - Futur probable

7 - PHOTOMÉTRIE

7.1 - Candela : définition
7.2 - Radiométrie
7.3 - Détecteur photométrique pour la réalisation de la candela
7.4 - Conclusion

8 - ÉTALONS DE MESURES DES RAYONNEMENTS IONISANTS

8.1 - Rappel des grandeurs
8.2 - Réalisation des étalons de mesures de rayonnements ionisants
8.3 - Étalons de mesures d’activité
8.4 - Étalons de mesures dosimétriques
8.5 - Étalons de mesures neutroniques

9 - QUANTITÉ DE MATIÈRE

9.1 - Concept de quantité de matière
9.2 - Réalisation de la mole
9.3 - Conclusion

10 - CHAÎNES D’ÉTALONNAGE

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NOTE DE L'ÉDITEUR

RÉSUMÉ

ABSTRACT

Auteur(s)

INTRODUCTION

MOTS-CLÉS

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