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Der Meter (v. griech.: μέτρον/métron = Maß, -messer) – laut Duden auch das Meter, in der Schweiz und Österreich immer der Meter, nach DIN 1301-1:2002-10 nur sächlich – ist die SI-Basiseinheit der Länge. Das Einheitenzeichen des Meters lautet „m“. In Meter gemessene Größen sind „Länge“ (Formelzeichen l ), „Strecke“ (s), „Wellenlänge“ (λ) und viele andere.

Aktuelle Definition

Der Meter ist definiert als die Strecke, die das Licht im Vakuum in einer Zeit von 1 / 299.792.458 Sekunden zurücklegt. Zur Umstellung von der Länge eines standardisierten Messstabes auf die zeitbasierte Definition kam es, seit Zeiten genauer als Längen messbar sind.

Vor Einführung dieser auf der Festlegung eines Zahlenwertes für die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit beruhender Definition galt: Ein Meter ist das 1.650.763,73 fache der Wellenlänge der von Atomen des Nuklids 86Kr beim Übergang vom Zustand 5ds zum Zustand 2p10 ausgesandten, sich im Vakuum ausbreitenden Strahlung.

Frühere Meter-Definitionen

Der Definition des Meters gingen einige Vorschläge voraus, eine universelle Längeneinheit zu definieren, die nicht – wie damals oft üblich – von den Abmessungen der Gliedmaßen des jeweiligen Herrschers abgeleitet war. So schlug der Abt Jean Picard 1668 als Längeneinheit das Sekundenpendel vor - also die Länge jenes Pendels , das eine halbe Periodendauer von einer Sekunde hat. Im Schwerefeld von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von 0,994 m und käme damit der heutigen Definition eines Meters ziemlich nahe. Der Begriff Meter für diese Längeneinheit wurde bereits 1675 von Tito Livio Burattini verwendet. Er bezeichnete die Länge des Sekundenpendels als Metro Cattolico (katholischer Meter - vom griechischen καθολικος (katholikos) abstammend, was bedeutet: das Ganze betreffend, allgemein gültig).

Internationaler Meterprototyp, Standardbarren aus Platin-Iridium. Dies war der Standard bis 1960. (NIST)

Die entscheidenden Schritte für eine internationale Längeneinheit setzte die Pariser Akademie im Laufe des 18. Jahrhunderts. Sie entsandte um 1735 zwei Expeditionen zur Gradmessung nach Peru und Lappland, um die genaue Erdfigur festzustellen. Im Jahr 1793 wurde das Meter dann als der 10-millionste Teil des Erdquadranten auf dem Meridian von Paris festgelegt - also auf den zehnmillionsten Teil der Entfernung vom Pol zum Äquator - was auf immerhin 0,02 % genau gelang. Ein Prototyp dieses Meters wurde 1795 in Messing gegossen, und schließlich 1799 als Urmeter in einer Legierung der Edelmetalle Platin und Iridium. Zur Bestimmung der Länge des Urmeters dienten die Ergebnisse der von Delambre und Méchain zwischen 1792 und 1799 vorgenommenen Vermessung des Meridianbogens zwischen Dünkirchen und Barcelona, kombiniert mit den Peru-Lappland-Resultaten. Im 19. Jahrhundert kamen allerdings genauere Vermessungen der Erde zum Ergebnis, dass das Urmeter ein wenig zu kurz geraten war, dennoch wurde die etablierte Meterdefinition beibehalten.

1889 wurde vom inzwischen gegründeten BIPM ein neuer Standard eingeführt. Dazu wurde der internationale Meterprototyp angefertigt, ein Stab mit kreuzförmigem Querschnitt aus einer Platin-Iridium-Legierung im Verhältnis 90:10, und ein Meter wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen bei einer Temperatur von 0° C. Damit richtete sich das Meter nicht mehr nach der Vermessung der Erde. Kopien dieses Meterprototyps wurden an die Eichinstitute in vielen Ländern vergeben.

1960 wurde die Definition noch wesentlich genauer, indem man sie mittels Laborphysik absicherte: Von 1960 bis 1983 war ein Meter das 1.650.763,73-fache der Wellenlänge jener sich im Vakuum ausbreitenden Strahlung, die von Atomen des Nuklids Krypton-86 beim Übergang vom Zustand 5d5 zum Zustand 2p10 ausgesandt wird.

Seit 1983 wird das Meter als die Strecke definiert, die das Licht im Vakuum in einer Zeit von 1/299.792.458 Sekunde zurücklegt. Der Grund für diese Neudefinition ist, dass mittlerweile die Zeit (mit Atomuhren) viel genauer messbar ist als Strecken. Dies hat auch zur Folge, dass die Lichtgeschwindigkeit nun nicht mehr gemessen werden muss, sondern als Konstante festgelegt ist mit 299.792.458 m/s.

Dezimale Vielfache und Teile des Meters

Siehe auch Vorsätze für Maßeinheiten.

Gebräuchliche

Kilometer
Ein Kilometer, abgekürzt km, entspricht 1.000 Metern: 1 km = 10³ m.

Dezimeter
Ein Dezimeter, abgekürzt dm, entspricht dem Zehntel eines Meters oder 0,1 m.

Zentimeter
Ein Zentimeter (veraltet auch Centimeter), abgekürzt cm, entspricht dem Hundertstel eines Meters: 1 cm = 10^-2 m oder 0,01 m. Ein Zentimeter entspricht ebenfalls dem Zehntel eines Dezimeters: 1 cm = 0,1 dm.

Der Zentimeter ist die cgs-Einheit der Länge. Siehe auch: inch

Millimeter
Ein Millimeter, abgekürzt mm, entspricht dem Tausendstel eines Meters: 1 mm = 10^-3 m oder 0,001 m.

Mikrometer
Ein Mikrometer (veraltet auch Mikron, oder My nach dem griechischen Buchstaben µ), abgekürzt µm, entspricht dem Millionstel eines Meters: 1 µm = 10^-6 m = 0,000 001 m. Oder 1 µm = 10^-3 mm, also ein Tausendstel Millimeter.

My bezeichnet darüber hinaus im umgangssprachlichen Gebrauch oft kleinste Längen, die gerade noch erkennbar sind, obwohl ein Mikrometer eigentlich nicht mit freiem Auge wahrgenommen werden kann. (Auflösung Auge: 100 µm)

Die Messschraube, ein Längenmessgerät, wird wegen ihrer Genauigkeit oft Mikrometerschraube oder kurz Mikrometer genannt.

Nanometer
Ein Nanometer, abgekürzt nm, entspricht dem Milliardstel eines Meters: 1 nm = 10^-9 m. Oder 1 nm = 10^-6 mm, also ein Millionstel Millimeter.

Ein Nanometer entspricht in einem Stück Metall ungefähr einer Strecke von vier benachbarten Atomen. Die kleinsten mit einem herkömmlichen Lichtmikroskop erkennbaren Strukturen sind etwa 200 - 500 nm groß. Zur Untersuchung von Strukturen unterhalb dieser Größe verwendet man zumeist Rasterelektronenmikroskope, Rastertunnelmikroskope oder Rasterkraftmikroskope. Mit der STED-Mikroskopie sind mittlerweile auch Auflösung bis hin zu 20 nm erreicht worden.

Siehe auch: Nanotechnologie

Pikometer
Ein Pikometer (veraltet auch Picometer) hat das Einheitenzeichen pm und ist das Billionstel eines Meters: 1 pm = 10^-12 m.

Das Pikometer ist geeignet zur Angabe von Längen im Größenbereich von Atomen. Das Wasserstoffatom als kleinste atomare Einheit hat einen Atomradius von 37 pm. Große Atome haben Radien von über 200 pm. Auch die Bindungslänge zwischen Atomen wird häufig in Pikometer angegeben. Hierzu hat sich für 100 pm die Einheit Ångström eingebürgert.

Zudem gibt man die Wellenlänge von Gammastrahlung in pm an.

Femtometer

Ein Femtometer (Einheitenzeichen: fm) ist das Billiardstel eines Meters und ein Billionstel von einem Millimeter: 1 fm = 10^-15 m.

Der Femtometer wird in der Atom- und Kernphysik auch als Fermi bezeichnet; seine Verwendung führt zu übersichtlichen Zahlenwerten bei der Angabe von Atomkern-Durchmessern. Denn der Durchmesser eines Atomkerns beträgt etwa 10 fm. Protonen und Neutronen haben einen Durchmesser von etwa 1,6 fm.

Seltene bis nicht mehr gebrauchte Einheiten

Myriameter

Ein Myriameter entspricht 10.000 Meter. Die Maßeinheit Myriameter wurde zum Beispiel im sächsischen Eisenbahnbau und zur Kilometrierung des Rheins verwendet. Sowohl am Rhein wie etwa auch an der heute stillgelegten Trasse der Windbergbahn finden sich noch erhaltene Myriametersteine. In Deutschland war das Myriameter niemals eine gesetzliche Einheit, in Frankreich war der Vorsatz myria bis ca. 1960 genormt.

Hektometer

Ein Hektometer (Einheitenzeichen: hm) beträgt 100 Meter. Diese Maßeinheit wird im Artilleriewesen für die Waffenreichweite (Schussweite) verwendet.

Siehe auch

• SI-Einheiten
• -metrie
• -meter
• Metrik
• Meterstab
• Maßeinheiten
• Längenmaß
• Endmaß
• Metrisches System

Weblinks

Wiktionary: Meter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme und Übersetzungen

• Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB als „Hüterin der Einheiten“