लंबाई माप: Difference between revisions

From Vigyanwiki
No edit summary
 
(46 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
{{short description|Ways in which length, distance or range can be measured}}
{{short description|Ways in which length, distance or range can be measured}}लंबाई मापने, दूरी मापने या दूरी का मापना (रेंजिंग) उन कई नियमों को संदर्भित करता है जिनसे लंबाई, दूरी या रेंज को मापा जा सकता है। सबसे सरल नियम रूलर होते हैं, जिन्हें ट्रांजिट-टाइम विधियों और प्रकाश की गति पर आधारित इंटरफेरोमीटर विधियों के बाद उपयोग में लाया जाता है। जैसे-जैसे क्रिस्टल और विवर्तन ग्रेटिंग जैसे वस्तुओं के लिए, [[एक्स-रे]]और [[इलेक्ट्रॉन बीम|इलेक्ट्रॉन]] बीम के साथ विवर्तन का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक आयाम में बहुत छोटी त्रि-आयामी संरचनाओं संरचनाओं के लिए मापन तकनीकें बहुत छोटे आयाम में विशेषज्ञ उपकरणों जैसे आयन माइक्रोस्कोप के तथा गहन कंप्यूटर प्रारूपों के साथ उपयोग की जाती हैं। 
{{broader|आयामी माप}}


लंबाई माप, दूरी माप, या सीमा माप कई तरीकों को संदर्भित करता है जिसमें लंबाई, दूरी या सीमा को मापा जा सकता है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले मापक पद्धति हैं, इसके बाद पारगमन-समय के तरीके और [[प्रकाश की गति]] के आधार पर इंटरफेरोमीटर के तरीके हैं। विसरण
== मानक [[शासक|रूलर]] ==
रूलर सबसे सरल प्रकार का लंबाई माप उपकरण है: लंबाई को एक छड़ी पर मुद्रित निशान या उत्कीर्णन द्वारा परिभाषित किया जाता है। अधिक सटीक तरीके उपलब्ध होने से पहले मीटर को प्रारंभ में एक रूलर का उपयोग करके परिभाषित किया गया था माप उपकरणों के सटीक माप या अंशांकन के लिए गेज ब्लॉक एक सामान्य विधि है


स्फटिक और [[विवर्तन]] विसरण जैसी वस्तुओं के लिए, [[एक्स-रे]] और [[इलेक्ट्रॉन बीम]] के साथ विवर्तन का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक आयाम में बहुत छोटी त्रि-आयामी संरचनाओं के लिए मापन तकनीक गहन कंप्यूटर प्रारूपों के साथ मिलकर विशेष उपकरणों का उपयोग करती है।  
छोटी या सूक्ष्म वस्तुओं के लिए, माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ी का उपयोग किया जा सकता है, जहां लंबाई को मानचित्र  का उपयोग करके व्यवस्थित किया जाता है मानचित्र    एक ऐसा टुकड़ा होता है जिसमें उपयुक्त लंबाई की रेखाएँ होती हैं। मानचित्र को  नेट्रिका में फिट किया जा सकता है या उनका उपयोग माप विमान पर किया जा सकता है।


== मानक [[शासक|मापन]] ==
=== पारगमन-समय माप ===
रूलर सबसे सरल प्रकार का लंबाई माप उपकरण है, लंबाई को एक छड़ी पर मुद्रित निशान या उत्कीर्णन द्वारा परिभाषित किया जाता है। अधिक सटीक तरीके उपलब्ध होने से पहले [[मीटर]] को प्रारंभ में एक मापन  का उपयोग करके परिभाषित किया गया था।
लंबाई के पारगमन-समय माप के पीछे मूल विचार यह है कि लंबाई के एक छोर से दूसरे छोर तक एक संकेत भेजा जाए, और पुनः वापस किया जाए। राउंड ट्रिप का समय पारगमन समय Δt है, और लंबाई ℓ तब 2ℓ = Δt*"v" है, जिसमें v संकेत के प्रसार की गति है, यह मानते हुए कि दोनों दिशाओं में समान है। यदि संकेत के लिए प्रकाश का उपयोग किया जाता है, तो इसकी गति उस माध्यम पर निर्भर करती है जिसमें यह प्रसारित होता है; SI इकाइयों में गति पारंपरिक निर्वात के संदर्भ में परिभाषित मान c0 है। इस प्रकार, जब पारगमन-समय के दृष्टिकोण में प्रकाश का उपयोग किया जाता है, तो लंबाई माप स्रोत आवृत्ति के ज्ञान के अधीन नहीं होते हैं, लेकिन मापने में त्रुटि के अधीन हैं पारगमन समय, विशेष रूप से, पल्स उत्सर्जन और पहचान उपकरण के प्रतिक्रिया समय द्वारा प्रारंभ की गई त्रुटियां एक अतिरिक्त अनिश्चितता अपवर्तक सूचकांक सुधार है जो संदर्भ निर्वात के लिए प्रयुक्त माध्यम से संबंधित है, जिसे एसआई इकाइयों में पारंपरिक निर्वात माना जाता है। इसके माध्यम से एक बड़ा अपवर्तनांक प्रकाश को धीमा कर देता है। <ref name= GPS/>


माप उपकरणों के सटीक माप या अंशांकन के लिए [[पैमाना ब्लॉक|मापन ब्लॉक]] एक सामान्य विधि है।
पारगमन -समय मापन मे जहां-जहां नाव और हवाई जहाजों के लिए [[रेडियो नेविगेशन|रेडियो नौसंचालन]] प्रणालियों का आधार होता है वहां रडार और लॉरैन-सी जैसे लगभग अप्रचलित लंबी दूरी नेविगेशन में उपयोग होते हैं। उदाहरण के लिए, एक रडार प्रणाली में वाहन द्वारा विद्युत विकिरण के पल्स विभिन्न चरणों में भेजे जाते हैं जो एक उत्तरदाता बीकन से एक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करते हैं। एक पल्स के भेजने और प्राप्त करने के मध्य का समय अंतर निगरानी किया जाता है और उसका उपयोग दूरी का निर्धारण करने के लिए किया जाता है। वैश्विक [[ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम|स्थिति निर्धारण]] प्रणाली में ज्ञात समय पर कई उपग्रहों से एक और शून्य का कोड निकाला जाता है, और उनके पहुँच के समय को एक रिसीवर में नोट किया जाता है, जिसमें उन्हें भेजे गए समय भी एन्कोड किया जाता है। माना जाता है कि रिसीवर की घड़ी उपग्रहों पर समकालीन घड़ियों से संबंधित हो सकती है, पारगमन -समय ढूँढा जा सकता है और प्रत्येक उपग्रह तक की दूरी प्रदान करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। रिसीवर घड़ी की त्रुटि को चार उपग्रहों से लाया जाने वाला डेटा का उपयोग करके सुधारा जा सकता है।<ref name=Siciliano/>


छोटी या सूक्ष्म वस्तुओं के लिए, सूक्ष्मफ़ोटोचित्रण का उपयोग किया जा सकता है, जहां लंबाई को ग्रैटिकुल का उपयोग करके अंशांकन किया जाता है। रेखाजाल एक ऐसा टुकड़ा होता है जिसमें सटीक लंबाई की रेखाएँ होती हैं। रेखाजाल को नेट्रिका में फिट किया जा सकता है या उनका उपयोग माप विमान पर किया जा सकता है।
इस तरह की तकनीकों की अनुमानित अनुकूलता उन दूरियों के अनुसार भिन्न होती है जिनमें उनका उपयोग किया जाना है। उदाहरण के लिए, लोरान-सी लगभग 6 किलोमीटर के लिए अनुमानित अनुकूलता वाला होता है, जबकि जीपीएस लगभग 10 मीटर के लिए और उन्नत जीपीएस, जिसमें भूमिगत स्टेशनों से एक सुधार चिह्नावली भेजी जाती है या उपग्रहों के माध्यम सेवाइड एरिया ऑग्मेंटेशन प्रणाली कुछ मीटर या < 1 मीटर तक अनुमानित अनुकूलता ला सकता है, या विशिष्ट अनुप्रयोगों में कुछ सेंटीमीटर तक। रोबोटिक के लिए टाइम-ऑफ-फ्लाइट प्रणाली  10 - 100 मीटर की लंबाई के लिए अनुमानित अनुकूलता रखते हैं और लगभग 5 - 10 मिलीमीटर की अनुमानित अनुकूलता होती है।


== पारगमन-समय  माप ==
लंबाई के पारगमन-समय माप के पीछे मूल विचार यह है कि लंबाई के एक छोर से दूसरे छोर तक एक संकेत भेजा जाए, और फिर से वापस किया जाए। घेरा यात्रा का समय पारगमन समय Δt है, और लंबाई ℓ तब 2ℓ = Δt* v है, v के साथ संकेत के प्रसार की गति, यह मानते हुए कि दोनों दिशाओं में समान है। यदि संकेत के लिए प्रकाश का उपयोग किया जाता है, तो इसकी प्रकाश की गति उस माध्यम पर निर्भर करती है जिसमें यह प्रसारित होता है; SI इकाइयों में गति एक परिभाषित मान ''c''<sub>0</sub> है  इस प्रकार, जब पारगमन-समय के पद्धति में प्रकाश का उपयोग किया जाता है, तो लंबाई माप स्रोत आवृत्ति के ज्ञान के अधीन नहीं होते हैं, लेकिन मापने में त्रुटि के अधीन हैं पारगमन समय, विशेष रूप से, पल्स उत्सर्जन और पहचान उपकरण के प्रतिक्रिया समय द्वारा शुरू की अतिरिक्त अनिश्चितता संदर्भ निर्वात के लिए प्रयुक्त माध्यम से संबंधित अपवर्तक सूचकांक सुधार है, जिसे एसआई इकाइयों में शास्त्रीय निर्वात माना जाता है। माध्यम का एक से बड़ा अपवर्तनांक प्रकाश को धीमा कर देता है।


नावों और विमानों के लिए ट्रांज़िट-टाइम मापन अधिकांश [[रेडियो नेविगेशन|रेडियो नौसंचालन]] प्रणाली का आधार है, उदाहरण के लिए, [[राडार]] और नौसंचालन के लिए लगभग अप्रचलित लंबी दूरी की सहायता लोरान-सी उदाहरण के लिए, एक रडार प्रणाली में, विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्पंदों को वाहन द्वारा भेजा जाता है और एक उत्तरदाता बीकन से प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है। पल्स भेजने और प्राप्त करने के बीच के समय अंतराल की निगरानी की जाती है और दूरी निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। [[ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम|ग्लोबल स्थिति निर्धारण]] प्रणाली में कई उपग्रहों से एक ज्ञात समय पर एक और शून्य का एक कूट उत्सर्जित होता है, और उनके आगमन के समय को एक रिसीवर पर लेखबद्ध किया जाता है, साथ ही उन्हें भेजा गये संदेशों में कूटबद्‍ध किया गया। यह मानते हुए कि रिसीवर घड़ी उपग्रहों पर  समकालिक घड़ियों से संबंधित हो सकती है, पारगमन समय पाया जा सकता है और प्रत्येक उपग्रह को दूरी प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है। चार उपग्रहों के डेटा को मिलाकर रिसीवर की घड़ी की त्रुटि को ठीक किया जाता है।<ref name= GPS/>


इस तरह की तकनीक सटीकता में उस दूरी के अनुसार भिन्न होती है जिस पर उनका उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, लोरान-सी के बारे में सटीक है {{nowrap|6 km,}} जीपीएस के बारे में {{nowrap|10 m,}} एन्हांस्ड जीपीएस, जिसमें एक सुधार संकेत स्थलीय स्टेशनों और [[अंतर जीपीएस]] डीजीपीएस या उपग्रहों अर्थात, [[वाइड एरिया ऑग्मेंटेशन सिस्टम|वाइड एरिया ऑग्मेंटेशन प्रणाली]] से प्रेषित होता है, कुछ मीटर तक सटीकता ला सकता है या {{nowrap|< 1 meter,}} विशिष्ट अनुप्रयोगों में, दस सेंटीमीटर रोबोटिक्स के लिए उड़ान का समय [[LIDAR का|लिडार का]] उद्देश्य 10 - 100 मीटर की लंबाई और लगभग 5 - 10 मिमी की सटीकता है।


=== व्यतिकरणमापी माप ===
[[File:Michelson interferometer with corner cubes.png|thumb|एक [[इंटरफेरोमीटर|व्यतिकरणमापी]] का उपयोग करके प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में लंबाई मापना।]]बहुत से व्यावहारिक परिस्थितियों में और उच्च लचीलापन वाले कामों में, दूरी के मापन के लिए  पारगमन-समय मापन का उपयोग केवल लंबाई के प्रारंभिक संकेतके रूप में किया जाता है और इंटरफेरोमीटर का उपयोग छोटी लंबाई को सूचित करने के लिए किया जाता है। सामान्यतः, लंबी लंबाई के लिए  पारगमन-समय मापनका उपयोग किया जाता है, जबकि छोटी लंबाई के लिए व्यतिकरणमापी का उपयोग किया जाता है।<ref name=Boyes/><ref name=Ye/>


कोने के घन के एक युग्म से दो घटकों को उच्छलित करके प्रकाश को पुनर्संयोजित किया जाता है जो दो घटकों को किरण वर्गविभाजक में पुनः युग्मित करने के लिए वापस कर देता है। [[कोने का घन]] घटना को परावर्तित किरण से विस्थापित करने का कार्य करता है, जो दो किरणों को अध्यारोपित होने के कारण होने वाली कुछ जटिलताओं से बचा जाता है।<ref name="CC" />बाएँ हाथ के कोने के घन और किरण वर्गविभाजक के मध्य की दूरी की तुलना निश्चित चरण पर उस वियोजन से की जाती है क्योंकि मापी जाने वाली वस्तु की लंबाई की तुलना करने के लिए बाएँ हाथ की रिक्ति को समायोजित किया जाता है।


== इंटरफेरोमीटर माप ==
शीर्ष पैनल में पथ ऐसा है कि पुन: संयोजन के बाद दो किरण एक दूसरे को सुदृढ़ करते हैं, जिससे एक प्रबल प्रकाश पतिरूप प्राप्त होता है। निचला पैनल एक पथ दिखाता है जिसे बाएं हाथ के दर्पण को एक चौथाई तरंगदैर्घ्य से और दूर ले जाकर एक अर्ध तरंगदैर्ध्य बनाया जाता है, जिससे पथ अंतर आधे तरंग दैर्ध्य से बढ़ जाता है। उदाहरण यह है कि दो किरण एक दूसरे के विरोध में पुन: संयोजन में हैं, और पुनः संयोजित प्रकाश की तीव्रता शून्य तक गिर जाती है। इस प्रकार, जैसा कि दर्पणों के मध्य की दूरी को समायोजित किया जाता है, सुदृढीकरण और रद्दीकरण के मध्य उत्सर्जित प्रकाश तीव्रता से चक्र पथ अंतर के तरंग दैर्ध्य की संख्या में परिवर्तन के रूप में प्रदर्शित होता है, और देखी गई तीव्रता वैकल्पिक रूप से चोटियों और मंद को प्रदर्शित करती है। इस व्यवहार को तरंग प्रसार कहा जाता है और जिस यंत्र से इसको मापा जाता है उसे व्यतिकरणमापी कहा जाता है। किनारों की गिनती करके यह पता चलता है कि निश्चित चरण की तुलना में मापे गए पथ की लंबाई का तरंगदैर्घ्य कितना है। इस तरह, एक विशेष [[परमाणु वर्णक्रमीय रेखा]] के अनुरूप तरंग दैर्ध्य, λ की इकाइयों में मापे जाते हैं। तरंग दैर्ध्य में लंबाई को मीटर की इकाइयों में परिवर्तित किया जा सकता है। तरंग दैर्ध्य की एक निश्चित संख्या के रूप में लंबाई λ = c<sub>0</sub> / f का उपयोग करके मीटर से संबंधित किया जाता है। c<sub>0</sub> के साथ 299,792,458 m/s का परिभाषित मान, तरंग दैर्ध्य में मापी गई लंबाई में त्रुटि प्रकाश स्रोत की आवृत्ति को मापने में त्रुटि द्वारा मीटर में इस रूपांतरण से बढ़ जाती है। योग और अंतर बीट आवृत्तियों को उत्पन्न करने के लिए कई तरंग दैर्ध्य के स्रोतों का उपयोग करने पर, पूर्ण दूरी माप संभव हो जाता है।<ref name="Zheng" /><ref name="Roy" /><ref name="Paul" />(for example, air<ref name=air/>) from the reference medium of [[Vacuum#Electromagnetism|classical vacuum]]. Resolution using wavelengths is in the range of ΔL/L ≈ {{nowrap|10<sup>−9</sup> – 10<sup>−11</sup>}} depending upon the length measured, the wavelength and the type of interferometer used.<ref name=errors/>
[[File:Michelson interferometer with corner cubes.png|thumb|एक [[इंटरफेरोमीटर]] का उपयोग करके प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में लंबाई मापना।]]कई व्यावहारिक परिस्थितियों में, और सटीक काम के लिए, पारगमन-समय मापन का उपयोग करते हुए आयाम का माप केवल लंबाई के प्रारंभिक संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है और इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके परिष्कृत किया जाता है। [3] [4] सामान्यतः लंबी दूरी के लिए पारगमन समय मापन को प्राथमिकता दी जाती है, <ref name=Yoshizawa/>


यह आंकड़ा योजनाबद्ध रूप से दिखाता है कि मिशेलसन इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके लंबाई कैसे निर्धारित की जाती है, दो पैनल दो पथों की यात्रा करने के लिए बीम स्प्लिटर द्वारा विभाजित एक प्रकाश किरण उत्सर्जित करने वाला एक लेजर स्रोत दिखाते हैं।
लंबाई निर्धारण के लिए इस पद्धति के लिए उपयोग किए गए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को सावधानीपूर्वक विनिर्देश की आवश्यकता होती है, और लेजर स्रोत को नियोजित करने का एक कारण है जहां तरंग दैर्ध्य को स्थिर रखा जा सकता है। स्थिरता के अतिरिक्त, यद्यपि किसी भी स्रोत की उपर्युक्त आवृत्ति में रेखाविस्तार सीमाएं होती हैं।<ref name="frequency" />अन्य महत्वपूर्ण त्रुटियां व्यतिकरणमापी द्वारा ही प्रस्तुत की जाती हैं; विशेष रूप से प्रकाश किरण संरेखण, समतलीकरण और भिन्नात्मक सीमा निर्धारण में त्रुटियो <ref name="Yoshizawa" /><ref name="errors" /> के माध्यम से प्रस्थान के लिए भी सुधार किए जाते हैं उदाहरण के लिए, वायु पारम्परिक निर्वात के संदर्भ मे तरंगदैर्घ्य का उपयोग करने वाला विभेदन ΔL/L ≈ 10−9 – 10−11 की सीमा में होता है, जो मापी गई लंबाई, तरंगदैर्घ्य और उपयोग किए गए व्यतिकरणमापी के प्रकार पर निर्भर करता है<ref name="errors" />मापन के लिए उस माध्यम के सावधानीपूर्वक विनिर्देशन की भी आवश्यकता होती है जिसमें प्रकाश विस्तारित है। एसआई इकाइयों में पारंपरिक निर्वात के रूप में लिए गए संदर्भ निर्वात के लिए उपयोग किए जाने वाले माध्यम से संबंधित करने के लिए अपवर्तक सूचकांक सुधार किया जाता है। इन अपवर्तक सूचकांक सुधारों को आवृत्तियों से जोड़कर उपयुक्त रूप मे मापा जा सकता है, उदाहरण के लिए, वे आवृत्तियाँ जिन पर प्रसार, जल वाष्प की उपस्थिति के प्रति संवेदनशील है। इसके विपरीत, यह पुनः से ध्यान दिया जा सकता है, कि लंबाई का पारगमन-समय माप स्रोत आवृत्ति के किसी भी मान से स्वतंत्र है। जहां स्पंदावली या किसी अन्य तरंग संरूपण का उपयोग किया जाता है, वहां आवृत्तियों की एक श्रृंखला सम्मिलित हो सकती है।
 
कोने के क्यूब्स (CC) की एक जोड़ी से दो घटकों को बाउंस करके प्रकाश को पुनर्संयोजित किया जाता है जो दो घटकों को बीम स्प्लिटर में फिर से जोड़ने के लिए वापस कर देता है। [[कोने का घन]] घटना को परावर्तित बीम से विस्थापित करने का कार्य करता है, जो दो बीमों को सुपरपोज़ करने के कारण होने वाली कुछ जटिलताओं से बचा जाता है।<ref name="CC" />बाएँ हाथ के कोने के क्यूब और बीम स्प्लिटर के बीच की दूरी की तुलना निश्चित लेग पर उस अलगाव से की जाती है क्योंकि मापी जाने वाली वस्तु की लंबाई की तुलना करने के लिए बाएँ हाथ की रिक्ति को समायोजित किया जाता है।
 
शीर्ष पैनल में पथ ऐसा है कि पुन: संयोजन के बाद दो बीम एक दूसरे को सुदृढ़ करते हैं, जिससे एक मजबूत प्रकाश पैटर्न प्राप्त होता है। निचला पैनल एक पथ दिखाता है जिसे बाएं हाथ के दर्पण को एक चौथाई तरंगदैर्घ्य से और दूर ले जाकर एक आधा तरंगदैर्ध्य बनाया जाता है, जिससे पथ अंतर आधे तरंग दैर्ध्य से बढ़ जाता है। उदाहरण यह है कि दो बीम एक दूसरे के विरोध में पुन: संयोजन में हैं, और पुनः संयोजित प्रकाश की तीव्रता शून्य तक गिर जाती है। इस प्रकार, जैसा कि दर्पणों के बीच की दूरी को समायोजित किया जाता है, सुदृढीकरण और रद्दीकरण के बीच मनाया गया प्रकाश तीव्रता चक्र पथ अंतर के तरंग दैर्ध्य की संख्या में परिवर्तन के रूप में होता है, और देखी गई तीव्रता वैकल्पिक रूप से चोटियों उज्ज्वल सूरज और मंद काले बादल होती है। इस व्यवहार को इंटरफेरेंस (तरंग प्रसार) कहा जाता है और मशीन को इंटरफेरोमीटर कहा जाता है। किनारों की गिनती करके यह पता चलता है कि निश्चित पैर की तुलना में मापे गए पथ की लंबाई कितनी तरंगदैर्घ्य है। इस तरह, एक विशेष [[परमाणु वर्णक्रमीय रेखा]] के अनुरूप तरंग दैर्ध्य λ की इकाइयों में माप किए जाते हैं। तरंग दैर्ध्य में लंबाई को मीटर की इकाइयों में लंबाई में परिवर्तित किया जा सकता है यदि चयनित संक्रमण की ज्ञात आवृत्ति f है। तरंग दैर्ध्य λ की एक निश्चित संख्या के रूप में लंबाई λ का उपयोग कर मीटर से संबंधित है  ''λ'' = ''c<sub>0</sub> / f''.  ''c<sub>0</sub>''के साथ  299,792,458 मी/सेकेंड का परिभाषित मान, तरंगदैर्घ्य में मापी गई लंबाई में त्रुटि प्रकाश स्रोत की आवृत्ति को मापने में त्रुटि द्वारा मीटर में इस रूपांतरण से बढ़ जाती है।
 
योग और अंतर उत्पन्न करने के लिए कई तरंग दैर्ध्य के स्रोतों का उपयोग करके लिफाफा (तरंगें) उदाहरण: तरंगों को मारना, पूर्ण दूरी माप संभव हो जाता है।<ref name=Zheng/><ref name=Roy/><ref name=Paul/>
 
लंबाई निर्धारण के लिए इस पद्धति के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की सावधानीपूर्वक विशिष्टता की आवश्यकता होती है, और [[लेज़र]] स्रोत को नियोजित करने का एक कारण है जहां तरंग दैर्ध्य को स्थिर रखा जा सकता है। स्थिरता के बावजूद, हालांकि, किसी भी स्रोत की सटीक आवृत्ति में लाइनविड्थ सीमाएं होती हैं।<ref name= frequency/>अन्य महत्वपूर्ण त्रुटियां इंटरफेरोमीटर द्वारा ही प्रस्तुत की जाती हैं; विशेष रूप से: प्रकाश किरण संरेखण, समतलीकरण और भिन्नात्मक फ्रिंज निर्धारण में त्रुटियाँ।<ref name=Yoshizawa/><ref name=errors/>माध्यम के प्रस्थान के लिए भी सुधार किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, air<ref name=air/> वैक्यूम # इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म के संदर्भ माध्यम से। तरंग दैर्ध्य का उपयोग कर संकल्प ΔL/L ≈ की सीमा में है {{nowrap|10<sup>−9</sup> – 10<sup>−11</sup>}} मापी गई लंबाई, तरंग दैर्ध्य और उपयोग किए गए इंटरफेरोमीटर के प्रकार के आधार पर।<ref name=errors/>
 
मापन के लिए उस माध्यम के सावधानीपूर्वक विनिर्देशन की भी आवश्यकता होती है जिसमें प्रकाश फैलता है। एसआई इकाइयों में वैक्यूम # इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म होने के लिए संदर्भ वैक्यूम के लिए उपयोग किए जाने वाले माध्यम से संबंधित माध्यम से संबंधित करने के लिए एक अपवर्तक सूचकांक सुधार किया जाता है। इन अपवर्तक सूचकांक सुधारों को आवृत्तियों को जोड़कर अधिक सटीक रूप से पाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, वे आवृत्तियाँ जिन पर प्रसार जल वाष्प की उपस्थिति के प्रति संवेदनशील है। इस तरह अपवर्तक सूचकांक में गैर-आदर्श योगदान को स्थापित सैद्धांतिक मॉडल का उपयोग करके दूसरी आवृत्ति पर मापा और ठीक किया जा सकता है।
 
इसके विपरीत, यह फिर से ध्यान दिया जा सकता है, कि लंबाई का पारगमन-समय माप स्रोत आवृत्ति के किसी भी ज्ञान से स्वतंत्र है, माप माध्यम से शास्त्रीय वैक्यूम के संदर्भ माध्यम से संबंधित सुधार की संभावित निर्भरता को छोड़कर, जो वास्तव में स्रोत की आवृत्ति पर निर्भर हो सकता है। जहां पल्स ट्रेन या किसी अन्य वेव-शेपिंग का उपयोग किया जाता है, वहां आवृत्तियों की एक श्रृंखला शामिल हो सकती है।


== विवर्तन माप ==
== विवर्तन माप ==
छोटी वस्तुओं के लिए, विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है जो तरंग दैर्ध्य की इकाइयों में आकार निर्धारित करने पर भी निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, एक क्रिस्टल के मामले में, एक्स-रे विवर्तन का उपयोग करके परमाणु रिक्ति निर्धारित की जा सकती है।<ref name=Mohr/> सिलिकॉन के जाली पैरामीटर के लिए वर्तमान सर्वोत्तम मूल्य, निरूपित a, है:<ref name=silicon/>
छोटी पिंडों के लिए, विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है जो तरंग दैर्ध्य की इकाइयों में आकार निर्धारित करने पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, एक स्फटिक के विषय में, एक्स-रे विवर्तन का उपयोग करके परमाणु रिक्ति निर्धारित की जा सकती है।<ref name=Mohr/> सिलिकॉन के जाली पैरामीटर के लिए वर्तमान सर्वोत्तम मूल्य, a द्वारा निरूपित किया जाता है:<ref name=silicon/>


::= 543.102 0504(89) × 10<sup>-12</सुप> मी,
::a = 543.102 0504(89) × 10<sup>−12</sup> m,


ΔL/L ≈ के एक संकल्प के अनुरूप {{nowrap|3 × 10<sup>−10</sup>.}} इसी तरह की तकनीकें विवर्तन झंझरी जैसी बड़ी आवधिक सरणियों में दोहराई जाने वाली छोटी संरचनाओं के आयाम प्रदान कर सकती हैं।<ref name=grating/>
ΔL/L ≈ {{nowrap|3 × 10<sup>−10</sup>.}} के एक संकल्प के अनुरूप  इसी तरह की तकनीकें विवर्तन झंझरी जैसी बड़ी आवधिक सारणियों में पुनरावर्तित की जाने वाली छोटी संरचनाओं के आयाम प्रदान कर सकती हैं।<ref name=grating/>


इस तरह के माप माप क्षमताओं का विस्तार करते हुए, [[इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी]] के अंशांकन की अनुमति देते हैं। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में गैर-सापेक्षवादी इलेक्ट्रॉनों के लिए, [[डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य]] है:<ref name=Spence/>
इस तरह के माप क्षमताओं का विस्तार करते हुए, यह इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के अंशांकन की अनुमति देते हैं। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में गैर-सापेक्षवादी इलेक्ट्रॉनों के लिए, डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य है:<ref name=Spence/>


:<math>\lambda_e = \frac{h}{\sqrt{2m_e e V}} \ , </math>
:<math>\lambda_e = \frac{h}{\sqrt{2m_e e V}} \ , </math>
V के साथ इलेक्ट्रॉन द्वारा ट्रैवर्स किया गया विद्युत वोल्टेज ड्रॉप, m<sub>e</sub>इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान, e प्राथमिक आवेश, और h [[प्लैंक स्थिरांक]]। इस तरंग दैर्ध्य को एक क्रिस्टल विवर्तन पैटर्न का उपयोग करके अंतर-परमाणु रिक्ति के रूप में मापा जा सकता है, और उसी क्रिस्टल पर जाली रिक्ति के एक ऑप्टिकल माप के माध्यम से मीटर से संबंधित होता है। अंशांकन के विस्तार की इस प्रक्रिया को [[मेट्रोलॉजिकल ट्रेसबिलिटी]] कहा जाता है।<ref name=traceability>
जिसमे इलेक्ट्रॉन द्वारा पार किया गया विद्युत विभव घटाव  V है, इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान m<sub>e</sub> है, प्राथमिक आवेश e है, और h प्लैंक स्थिरांक है। इस तरंग दैर्ध्य को एक स्फटिक विवर्तन पतिरूप का उपयोग करके अंतर-परमाणु रिक्ति के संदर्भ में मापा जा सकता है, और उसी स्फटिक पर जाली रिक्ति के एक माप के माध्यम से मीटर में परिवर्तित किया जा सकता है। अंशांकन के विस्तार की इस प्रक्रिया को [[मेट्रोलॉजिकल ट्रेसबिलिटी]] कहा जाता है।<ref name=traceability>


See {{cite web |title=Metrological traceability |publisher=BIPM |url=http://www.bipm.org/en/bipm/calibrations/traceability.html |accessdate=2011-04-10}}
See {{cite web |title=Metrological traceability |publisher=BIPM |url=http://www.bipm.org/en/bipm/calibrations/traceability.html |accessdate=2011-04-10}}


</ref> माप के विभिन्न शासनों को जोड़ने के लिए मेट्रोलॉजिकल ट्रैसेबिलिटी का उपयोग खगोलीय लंबाई की विभिन्न श्रेणियों के लिए ब्रह्मांडीय दूरी की सीढ़ी के पीछे के विचार के समान है। दोनों प्रयोज्यता की अतिव्यापी श्रेणियों का उपयोग करके लंबाई माप के लिए अलग-अलग तरीकों को कैलिब्रेट करते हैं।<ref name=Adams/>
</ref> माप के विभिन्न प्रेरकों को जोड़ने के लिए मेट्रोलॉजिकल ट्रैसेबिलिटी का उपयोग खगोलीय लंबाई की विभिन्न श्रेणियों के लिए ब्रह्मांडीय दूरी की सीढ़ी के पीछे के विचार के समान है। दोनों प्रयोज्यता की अतिव्यापी श्रेणियों का उपयोग करके लंबाई माप के लिए भिन्न-भिन्न विधियों से जाँचते हैं।<ref name=Adams/>
 


== दूर और गतिमान लक्ष्य{{anchor|Ranging}}==
रेंजिंग वह तकनीक है जो प्रेक्षक से लक्ष्य तक की दूरी या तिरछी सीमा को मापती है, विशेष रूप से दूर और गतिमान लक्ष्य को।


सक्रिय तरीके एकतरफा संचरण और निष्क्रिय प्रतिबिंब का उपयोग करते हैं। सक्रिय रेंजफाइंडिंग विधियों में लेजर रेंजफाइंडर ([[LIDAR का]]), [[रडार दूरी माप]], [[सोनार]] और [[अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल]] शामिल हैं।
== दूर और गतिशील लक्ष्य==
रेंजिंग वह तकनीक है जो प्रेक्षक से लक्ष्य तक की दूरी या तिरछी सीमा को मापती है, विशेष रूप से दूर और गतिमान लक्ष्य को। सक्रिय नियम एक तरफा संचरण और निष्क्रिय प्रतिबिंब का उपयोग करते हैं। सक्रिय परासमापी विधियों में लेजर रडार, सोनार और पराध्वनिक परासमापी सम्मिलित हैं


अन्य उपकरण जो [[त्रिकोणमिति]] का उपयोग करके दूरी को मापते हैं, वे हैं [[स्टैडियामेट्रिक रेंजफाइंडिंग]], [[संयोग रेंजफाइंडर]] और [[त्रिविम रेंजफाइंडर]]माप बनाने के लिए ज्ञात जानकारी (आमतौर पर दूरी या लक्ष्य आकार) के एक सेट का उपयोग करने वाली पुरानी पद्धतियां 18 वीं शताब्दी के बाद से नियमित उपयोग में हैं।
अन्य उपकरण जो [[त्रिकोणमिति]] का उपयोग करके दूरी को मापते हैं, वे [[स्टैडियामेट्रिक रेंजफाइंडिंग|स्टैडियामेट्रिक परासमापी]] [[संयोग रेंजफाइंडर|संयोग परासमापी]] और [[त्रिविम रेंजफाइंडर|त्रिविम]] [[संयोग रेंजफाइंडर|परासमापी]] माप को निर्मित करने के लिए ज्ञात जानकारी के एक समुच्चय का उपयोग करने वाली प्राचीन पद्धतियां 18 वीं शताब्दी के उपरांत से नियमित उपयोग में हैं।


स्पेशल रेंजिंग एक्टिवली सिंक्रोनाइज्ड ट्रांसमिशन और [[उड़ान का समय]] मापन का उपयोग करती है। कई प्राप्त संकेतों के बीच समय के अंतर का उपयोग सटीक दूरी (प्रकाश की गति से गुणा करने पर) निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस सिद्धांत का उपयोग [[उपग्रह नेविगेशन]] में किया जाता है। पृथ्वी की सतह के एक मानकीकृत मॉडल के संयोजन के साथ, उस सतह पर एक स्थान उच्च सटीकता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। रिसीवर के सटीक समय सिंक्रनाइज़ेशन के बिना रेंजिंग विधियों को [[स्यूडोरेंज]] कहा जाता है, उदाहरण के लिए, [[GPS]] पोजीशनिंग में उपयोग किया जाता है।
विशेष रेंजिंग सक्रिय रुप से समकालिक संचरण और [[उड़ान का समय|उड़ान के समय]] का उपयोग मापन मे करती है। कई प्राप्त संकेतों के मध्य समय के अंतर का उपयोग उपर्युक्त दूरी निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस सिद्धांत का उपयोग [[उपग्रह नेविगेशन|उपग्रह दिशाज्ञान]] में किया जाता है। पृथ्वी की सतह के एक मानकीकृत प्रारूप के संयोजन के साथ, उस सतह पर कोई स्थान उच्च उपर्युक्तता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। तुल्यकालिक प्राप्तकर्ता के उपयुक्त समय के अतिरिक्त ऋजुरेखन विधियों को [[स्यूडोरेंज]] कहा जाता है, उदाहरण के लिए, जीपीएस स्थापन में उपयोग किया जाता है।


अन्य प्रणालियों के साथ केवल निष्क्रिय [[विकिरण]] माप से प्राप्त किया जाता है: वस्तु का [[शोर]] या विकिरण [[हस्ताक्षर]] उस संकेत को उत्पन्न करता है जिसका उपयोग सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस विक्ट: एसिंक्रोनस पद्धति में सक्रिय सोनार#एक्टिव सोनार के उपयुक्त [[स्केलिंग (ज्यामिति)]] के बजाय कई बीयरिंग लेकर एक सीमा प्राप्त करने के लिए कई मापों की आवश्यकता होती है, अन्यथा सिस्टम किसी एक माप से एक साधारण [[असर (नेविगेशन)]] प्रदान करने में सक्षम है।
अन्य प्रणालियों के साथ इन्हे मात्र निष्क्रिय विकिरण माप से प्राप्त किया जाता है: वस्तु का शोर या विकिरण हस्ताक्षर उस संकेत को उत्पन्न करता है जिसका उपयोग सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है इस अतुल्यकालिक विधि को सक्रिय पिंग्स के उपयुक्त स्केलिंग के अतिरिक्त कई बियरिंग लेकर एक सीमा प्राप्त करने के लिए कई मापों की आवश्यकता होती है, अन्यथा प्रणाली किसी एक माप से एक साधारण असर प्रदान करने में सक्षम है।


एक समय क्रम में कई मापों को मिलाने से [[ट्रैकिंग और ट्रेसिंग]] होती है। स्थलीय वस्तुओं के रहने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द सर्वेक्षण है।
एक समय क्रम में कई मापों को मिलाने से [[ट्रैकिंग और ट्रेसिंग]] होती है। स्थलीय वस्तुओं के लिए सामान्यतः प्रयोग किया जाने वाला शब्द सर्वेक्षण है।


== अन्य तकनीकें ==
== अन्य तकनीकें ==
स्थानीय संरचनाओं के आयामों को मापना (क्रिस्टल जैसे परमाणुओं के बड़े सरणियों के विपरीत), जैसा कि आधुनिक [[एकीकृत परिपथ]]ों में होता है, [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] का उपयोग करके किया जाता है। यह उपकरण एक उच्च वैक्यूम बाड़े में मापी जाने वाली वस्तु से इलेक्ट्रॉनों को बाउंस करता है, और परावर्तित इलेक्ट्रॉनों को एक फोटोडेटेक्टर छवि के रूप में एकत्र किया जाता है जिसे कंप्यूटर द्वारा समझा जाता है। ये ट्रांजिट-टाइम माप नहीं हैं, लेकिन कंप्यूटर मॉडलिंग से सैद्धांतिक परिणामों के साथ छवियों के [[फूरियर रूपांतरण]]ों की तुलना पर आधारित हैं। इस तरह के विस्तृत तरीकों की आवश्यकता होती है क्योंकि छवि मापी गई विशेषता के त्रि-आयामी ज्यामिति पर निर्भर करती है, उदाहरण के लिए, एक किनारे का समोच्च, न कि केवल एक- या दो-आयामी गुणों पर। अंतर्निहित सीमाएं बीम की चौड़ाई और इलेक्ट्रॉन बीम (विवर्तन का निर्धारण) की तरंग दैर्ध्य हैं, जो इलेक्ट्रॉन बीम ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती हैं, जैसा कि पहले ही चर्चा की गई है।<ref name=IC_linewidth>
स्थानीय संरचनाओं के आयामों को मापना, जैसा कि आधुनिक [[एकीकृत परिपथ|एकीकृत परिपथों]] में होता है, [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप|रेखाचित्रण इलेक्ट्रॉन]] सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके किया जाता है। यह उपकरण एक उच्च निर्वात बाड़े में मापी जाने वाली वस्तु से इलेक्ट्रॉनों को बाउंस करता है, और परावर्तित इलेक्ट्रॉनों को एक फोटोडिटेक्टर छवि के रूप में एकत्र किया जाता है जिसे कंप्यूटर द्वारा समझा जाता है। ये ट्रांजिट-टाइम माप नहीं हैं, परंतु कंप्यूटर प्रारूप से सैद्धांतिक परिणामों के साथ छवियों के [[फूरियर रूपांतरण|फूरियर रूपांतरणो]] की तुलना पर आधारित हैं। इस तरह के विस्तृत तरीकों की आवश्यकता होती है क्योंकि किसी किनारे का समोच्च, न कि केवल एक- या दो-आयामी गुणों पर बल्कि मापी गई विशेषता के त्रि-आयामी ज्यामिति पर निर्भर करती है। अंतर्निहित सीमाएं किरण की चौड़ाई और इलेक्ट्रॉन किरण की तरंग दैर्ध्य हैं, जो इलेक्ट्रॉन बीम ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती हैं, जैसा कि पूर्व ही चर्चा की गई है।<ref name=IC_linewidth>


{{cite book |title=फोटोमास्क निर्माण प्रौद्योगिकी की हैंडबुक|author=Michael T. Postek |editor=Syed Rizvi |chapter-url=https://books.google.com/books?id=0Smk9-VI1fcC&pg=PA485 |pages=457 ''ff'' |chapter=Photomask critical dimension metrology in the scanning electron microscope |isbn=978-0-8247-5374-0 |date=2005 |publisher=CRC Press}} और {{cite book |title= लिथोग्राफी के सिद्धांत|chapter=Chapter 9: Metrology |author=Harry J. Levinson |chapter-url=https://books.google.com/books?id=EjMpqEy07bsC&pg=PA313 |pages=313 ''ff'' |isbn=978-0-8194-5660-1 |date=2005 |edition=2nd |publisher=SPIE Press}}
{{cite book |title=फोटोमास्क निर्माण प्रौद्योगिकी की हैंडबुक|author=Michael T. Postek |editor=Syed Rizvi |chapter-url=https://books.google.com/books?id=0Smk9-VI1fcC&pg=PA485 |pages=457 ''ff'' |chapter=Photomask critical dimension metrology in the scanning electron microscope |isbn=978-0-8247-5374-0 |date=2005 |publisher=CRC Press}} और {{cite book |title= लिथोग्राफी के सिद्धांत|chapter=Chapter 9: Metrology |author=Harry J. Levinson |chapter-url=https://books.google.com/books?id=EjMpqEy07bsC&pg=PA313 |pages=313 ''ff'' |isbn=978-0-8194-5660-1 |date=2005 |edition=2nd |publisher=SPIE Press}}
</रेफरी>
</ref>इन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी मापों का अंशांकन कठिन है, क्योंकि परिणाम मापी गई सामग्री और इसकी ज्यामिति पर निर्भर करते हैं। एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य है {{nowrap|0.5 Å,}} और एक विशिष्ट संकल्प के बारे में है {{nowrap|4 nm.}}अन्य छोटे आयाम तकनीक [[परमाणु बल माइक्रोस्कोप|परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी]], [[केंद्रित आयन बीम|केंद्रित आयन किरण]] और [[हीलियम आयन माइक्रोस्कोप|हीलियम आयन सूक्ष्मदर्शी]] हैं। [[संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप|संचरण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी]] द्वारा मापे गए मानक प्रारूपों का उपयोग करके अंशांकन का प्रयास किया जाता है।<ref name=Orji>{{cite journal |title=TEM calibration methods for critical dimension standards |author=NG Orji |url=ftp://129.6.13.25/pub/eeel/cresswell/orji_spie_2007.pdf |date=2007 |journal=Proceedings of SPIE |volume=6518 |pages=651810 |doi=10.1117/12.713368 |display-authors=etal |series=Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXI |last2=Garcia-Gutierrez |last3=Bunday |last4=Bishop |last5=Cresswell |last6=Allen |last7=Allgair |editor1-first=Chas N |editor1-last=Archie |bibcode=2007SPIE.6518E..10O |s2cid=54698571 }}{{Dead link|date=February 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>[[परमाणु ओवरहॉसर प्रभाव]] वर्णक्रमदर्शी एक विशेष प्रकार का [[परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी|परमाणु चुंबकीय अनुनाद वर्णक्रमदर्शी]] है, जहां परमाणुओं के मध्य की दूरी को मापा जा सकता है। यह उस प्रभाव पर आधारित है जहां एक रेडियो स्पंदन द्वारा उत्तेजनाओ के उपरांत परमाणु स्पिन क्रॉस-शिथिलता नाभिक के मध्य की दूरी पर निर्भर करता है। स्पिन युग्मन के विपरीत, नोई रिक्तियों के माध्यम से प्रसारित होता है, और इसके लिए आवश्यक नहीं है कि परमाणु बांड से जुड़े हों, इसलिए यह रासायनिक माप के अतिरिक्त एक सही दूरी माप है। विवर्तन मापन के विपरीत, नोसी को स्फटकीय पदार्थों की आवश्यकता नहीं होती है, परंतु समाधान स्फटकीय अवस्था में किया जाता है और उन पदार्थों पर लागू किया जा सकता है।  
इन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप मापों का अंशांकन मुश्किल है, क्योंकि परिणाम मापी गई सामग्री और इसकी ज्यामिति पर निर्भर करते हैं। एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य है {{nowrap|0.5 Å,}} और एक विशिष्ट संकल्प के बारे में है {{nowrap|4 nm.}}
अन्य छोटे आयाम तकनीक [[परमाणु बल माइक्रोस्कोप]], [[केंद्रित आयन बीम]] और [[हीलियम आयन माइक्रोस्कोप]] हैं। [[संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] (टीईएम) द्वारा मापे गए मानक नमूनों का उपयोग करके अंशांकन का प्रयास किया जाता है।<ref name=Orji>{{cite journal |title=TEM calibration methods for critical dimension standards |author=NG Orji |url=ftp://129.6.13.25/pub/eeel/cresswell/orji_spie_2007.pdf |date=2007 |journal=Proceedings of SPIE |volume=6518 |pages=651810 |doi=10.1117/12.713368 |display-authors=etal |series=Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXI |last2=Garcia-Gutierrez |last3=Bunday |last4=Bishop |last5=Cresswell |last6=Allen |last7=Allgair |editor1-first=Chas N |editor1-last=Archie |bibcode=2007SPIE.6518E..10O |s2cid=54698571 }}{{Dead link|date=February 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
[[परमाणु ओवरहॉसर प्रभाव]] स्पेक्ट्रोस्कोपी (NOESY) एक विशेष प्रकार का [[परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी]] है, जहां परमाणुओं के बीच की दूरी को मापा जा सकता है। यह उस प्रभाव पर आधारित है जहां एक रेडियो पल्स द्वारा उत्तेजना के बाद परमाणु स्पिन क्रॉस-रिलैक्सेशन नाभिक के बीच की दूरी पर निर्भर करता है। स्पिन-स्पिन युग्मन के विपरीत, NOE अंतरिक्ष के माध्यम से फैलता है और इसके लिए आवश्यक नहीं है कि परमाणु बांड से जुड़े हों, इसलिए यह रासायनिक माप के बजाय एक सही दूरी माप है। विवर्तन मापन के विपरीत, NOESY को क्रिस्टलीय नमूने की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन समाधान अवस्था में किया जाता है और उन पदार्थों पर लागू किया जा सकता है जिन्हें क्रिस्टलीकृत करना मुश्किल होता है।


=== खगोलीय दूरी माप ===
=== खगोलीय दूरी माप ===
{{excerpt|Cosmic distance ladder}}
ब्रह्मांडीय दूरी सीढ़ी (जिसे बाहर गैलेक्टिक दूरी स्केल के रूप में भी जाना जाता है) वह विधि क्रम है, जिसके द्वारा खगोलीय वस्तुओं की दूरियों का निर्धारण खगोलविद तय करते हैं।                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           
 
एक खगोलीय वस्तु की सीधी दूरी का मापन मात्र उन वस्तुओं के लिए संभव है जो "पर्याप्त निकट" (लगभग एक हजार पारसेक) पृथ्वी से होते हैं। दूरस्थ वस्तुओं के दूरी का निर्धारण करने के तकनीकों का उपयोग करने से पूर्व, "पास में"अंतरिक्षीय वस्तुओं की सीधी दूरी का मापन संभव होता है। दूरस्थ वस्तुओं के दूरी का निर्धारण करने के लिए विभिन्न मापन तकनीकों के मध्य  निर्धारित संबंधों पर आधारित होते हैं जो कि पास की दूरियों पर काम करने वाली तकनीकों और बड़ी दूरियों पर काम करने वाली तकनीकों के बीच होते हैं।
 
कुछ विधियाँ एक मान्यता-दीपक पर निर्भर करती हैं, जो एक ऐसा खगोलीय वस्तु होती है जिसकी ज्योतिषीय तेजी जानी जा सकती है लैडर का उपमहापण इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि खगोल विज्ञान में पाए जाने वाले सभी फासलों को मापने के लिए कोई एक ही तकनीक नहीं होती है। इसके अतिरिक्त, एक तकनीक का उपयोग नजदीकी दूरी को मापने के लिए किया जा सकता है, एक दूसरी तकनीक नजदीकी से दूर फासलों को मापने के लिए किया जा सकता है, और इसी तरह आगे बढ़ते रहते हैं। हर रंग अगले उच्चतर रंग पर दूरियों को मापने के लिए जानकारी प्रदान करता है।
 
=== इकाइयों की अन्य प्रणालियाँ ===




== इकाइयों की अन्य प्रणालियाँ ==


इकाइयों की कुछ प्रणालियों में, वर्तमान एसआई प्रणाली के विपरीत, लंबाई मौलिक इकाइयां हैं (उदाहरण के लिए, पुरानी एसआई इकाइयों में तरंग दैर्ध्य और परमाणु इकाइयों में बोर्स) और पारगमन के समय से परिभाषित नहीं होते हैं। हालांकि, ऐसी इकाइयों में भी, लंबाई के साथ प्रकाश के दो पारगमन समय की तुलना करके दो लंबाई की तुलना की जा सकती है। इस तरह की समय-समय-उड़ान पद्धति मौलिक लंबाई इकाई के एक बहु के रूप में लंबाई के निर्धारण से अधिक सटीक हो सकती है या नहीं भी हो सकती है।
कुछ मात्रक प्रणालियों में, वर्तमान एसआई प्रणाली के सापेक्ष में, लंबाई मौलिक मात्राएँ होती हैं (उदाहरण के लिए, पुरानी एसआई मात्रक प्रणाली में तरंगदैर्घ्य और परमाणु मात्राएँ) और उन्हें पारगमन के समय से परिभाषित नहीं किया जाता है। इस तरह की इकाइयों में भी, यद्पि, दो लंबाईयों की तुलना लंबाई की दो ट्रांजिट समयों की तुलना करके की जा सकती है। इस तरह की पद्धति वास्तविक लंबाई इकाई के एक प्रविधि के रूप में लंबाई के निर्धारण से अधिक उपयुक्त हो सकती है या नहीं भी हो सकती है।


== उपकरणों की सूची ==
== उपकरणों की सूची ==
{{main cat|Length, distance, or range measuring devices}}
{{main cat|लंबाई, दूरी, या सीमा मापने के उपकरण}}




=== उपकरणों से संपर्क करें ===
=== संपर्क उपकरण ===
{{div col|colwidth=30em}}
{{div col|colwidth=30em}}
* वास्तुकार का पैमाना
* वास्तुकार मापदंड
*[[कैलिपर]]
*[[कैलिपर]]
* विकर्ण पैमाने
* विकर्ण मापदंड
* इंजीनियर का पैमाना
* अभियांत्रिकी  मापदंड
*[[त्रुटि नापने का यंत्र]],<br>अंतराल के आकार को मापने के लिए काम करने वाले धातु में उपयोग किया जाता है
*[[त्रुटि नापने का यंत्र]],<br>अंतराल के आकार को मापने के लिए काम करने वाले धातु में उपयोग किया जाता है
* [[गेज ब्लॉक]]
* [[गेज ब्लॉक]]
* गुंटर की चेन
* गुंटर की चेन
*[[छड़ नापना]]
*[[दंड  माप ]]
*[[मीटर छड़ी]]
*[[मीटर दंड ]]
* [[मीट्रिक पैमाना]]
* [[मीट्रिक मापदंड ]]
* [[माइक्रोमीटर (डिवाइस)]]
* [[माइक्रोमीटर]]
*[[ओपिसोमीटर]] या [[कर्वीमीटर]]
*[[ओपिसोमीटर]] या [[कर्वीमीटर]]
* [[पेसिंग (सर्वेक्षण)]]
* [[पेसिंग]]
*शासक
*रेखिका
*[[स्टैडीमीटर]]
*[[स्टैडीमीटर]]
* सर्वेयर का पहिया
* सर्वेयर का पहिया
Line 111: Line 97:
* [[थ्रेड पिच गेज]]
* [[थ्रेड पिच गेज]]
* [[अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज]]
* [[अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज]]
* [[यार्ड स्टिक]]
* [[यार्ड दंड]]
{{div col end}}
{{div col end}}




=== गैर-संपर्क उपकरण ===
=== गैर-संपर्क उपकरण ===
* बज रहा है
* परासन


==== उड़ान के समय के आधार पर ====
==== उड़ान के समय के आधार पर ====
* [[इलेक्ट्रॉनिक दूरी मीटर]]
* [[इलेक्ट्रॉनिक दूरी मीटर|विद्युतकीय दूरी मीटर]]
* अल्ट्रासोनिक रेंजिंग मॉड्यूल (सोनार, [[गूंज लग रहा है]])
* अल्ट्रासोनिक ऋजुरेखन मॉड्यूल (सोनार)
* रडार दूरी माप
*रडार दूरी माप
* लेजर रेंजफाइंडर, लिडार
* लेजर रेंजफाइंडर, लिडार


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
{{div col|colwidth=30em}}
{{div col|colwidth=30em}}
*एग्जिट नंबर#दूरी आधारित नंबर|दूरी आधारित सड़क निकास नंबर
*एग्जिट नंबर दूरी आधारित नंबर दूरी आधारित सड़क निकास नंबर
* [[रैखिक संदर्भ]]
* [[रैखिक संदर्भ]]
* [[मेरिडियन चाप]]
* [[मेरिडियन चाप]]
Line 165: Line 151:
* टेलूरोमीटर
* टेलूरोमीटर
{{div col end}}
{{div col end}}
{{Measuring and alignment tools}}


==संदर्भ==
==संदर्भ==
Line 245: Line 228:


{{citizendium|title=Metre (unit)}}
{{citizendium|title=Metre (unit)}}
[[Category: एसआई जूनियर]] [[Category: मैट्रोलोजी]] [[Category: वैज्ञानिक तकनीकें]] [[Category: लंबाई, दूरी, या सीमा मापने के उपकरण]]


[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:All articles with dead external links]]
[[Category:Articles with dead external links from February 2020]]
[[Category:Articles with invalid date parameter in template]]
[[Category:Articles with permanently dead external links]]
[[Category:Created On 16/02/2023]]
[[Category:Created On 16/02/2023]]
[[Category:Lua-based templates]]
[[Category:Machine Translated Page]]
[[Category:Multi-column templates]]
[[Category:Pages using div col with small parameter]]
[[Category:Pages with reference errors]]
[[Category:Pages with script errors]]
[[Category:Short description with empty Wikidata description]]
[[Category:Template documentation pages|Short description/doc]]
[[Category:Templates Vigyan Ready]]
[[Category:Templates that add a tracking category]]
[[Category:Templates that generate short descriptions]]
[[Category:Templates using TemplateData]]
[[Category:Templates using under-protected Lua modules]]
[[Category:Wikipedia articles incorporating text from Citizendium|लंबाई माप]]
[[Category:Wikipedia fully protected templates|Div col]]

Latest revision as of 08:56, 8 May 2023

लंबाई मापने, दूरी मापने या दूरी का मापना (रेंजिंग) उन कई नियमों को संदर्भित करता है जिनसे लंबाई, दूरी या रेंज को मापा जा सकता है। सबसे सरल नियम रूलर होते हैं, जिन्हें ट्रांजिट-टाइम विधियों और प्रकाश की गति पर आधारित इंटरफेरोमीटर विधियों के बाद उपयोग में लाया जाता है। जैसे-जैसे क्रिस्टल और विवर्तन ग्रेटिंग जैसे वस्तुओं के लिए, एक्स-रेऔर इलेक्ट्रॉन बीम के साथ विवर्तन का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक आयाम में बहुत छोटी त्रि-आयामी संरचनाओं संरचनाओं के लिए मापन तकनीकें बहुत छोटे आयाम में विशेषज्ञ उपकरणों जैसे आयन माइक्रोस्कोप के तथा गहन कंप्यूटर प्रारूपों के साथ उपयोग की जाती हैं।

मानक रूलर

रूलर सबसे सरल प्रकार का लंबाई माप उपकरण है: लंबाई को एक छड़ी पर मुद्रित निशान या उत्कीर्णन द्वारा परिभाषित किया जाता है। अधिक सटीक तरीके उपलब्ध होने से पहले मीटर को प्रारंभ में एक रूलर का उपयोग करके परिभाषित किया गया था माप उपकरणों के सटीक माप या अंशांकन के लिए गेज ब्लॉक एक सामान्य विधि है

छोटी या सूक्ष्म वस्तुओं के लिए, माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ी का उपयोग किया जा सकता है, जहां लंबाई को मानचित्र का उपयोग करके व्यवस्थित किया जाता है मानचित्र एक ऐसा टुकड़ा होता है जिसमें उपयुक्त लंबाई की रेखाएँ होती हैं। मानचित्र को नेट्रिका में फिट किया जा सकता है या उनका उपयोग माप विमान पर किया जा सकता है।

पारगमन-समय माप

लंबाई के पारगमन-समय माप के पीछे मूल विचार यह है कि लंबाई के एक छोर से दूसरे छोर तक एक संकेत भेजा जाए, और पुनः वापस किया जाए। राउंड ट्रिप का समय पारगमन समय Δt है, और लंबाई ℓ तब 2ℓ = Δt*"v" है, जिसमें v संकेत के प्रसार की गति है, यह मानते हुए कि दोनों दिशाओं में समान है। यदि संकेत के लिए प्रकाश का उपयोग किया जाता है, तो इसकी गति उस माध्यम पर निर्भर करती है जिसमें यह प्रसारित होता है; SI इकाइयों में गति पारंपरिक निर्वात के संदर्भ में परिभाषित मान c0 है। इस प्रकार, जब पारगमन-समय के दृष्टिकोण में प्रकाश का उपयोग किया जाता है, तो लंबाई माप स्रोत आवृत्ति के ज्ञान के अधीन नहीं होते हैं, लेकिन मापने में त्रुटि के अधीन हैं पारगमन समय, विशेष रूप से, पल्स उत्सर्जन और पहचान उपकरण के प्रतिक्रिया समय द्वारा प्रारंभ की गई त्रुटियां एक अतिरिक्त अनिश्चितता अपवर्तक सूचकांक सुधार है जो संदर्भ निर्वात के लिए प्रयुक्त माध्यम से संबंधित है, जिसे एसआई इकाइयों में पारंपरिक निर्वात माना जाता है। इसके माध्यम से एक बड़ा अपवर्तनांक प्रकाश को धीमा कर देता है। [1]

पारगमन -समय मापन मे जहां-जहां नाव और हवाई जहाजों के लिए रेडियो नौसंचालन प्रणालियों का आधार होता है वहां रडार और लॉरैन-सी जैसे लगभग अप्रचलित लंबी दूरी नेविगेशन में उपयोग होते हैं। उदाहरण के लिए, एक रडार प्रणाली में वाहन द्वारा विद्युत विकिरण के पल्स विभिन्न चरणों में भेजे जाते हैं जो एक उत्तरदाता बीकन से एक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करते हैं। एक पल्स के भेजने और प्राप्त करने के मध्य का समय अंतर निगरानी किया जाता है और उसका उपयोग दूरी का निर्धारण करने के लिए किया जाता है। वैश्विक स्थिति निर्धारण प्रणाली में ज्ञात समय पर कई उपग्रहों से एक और शून्य का कोड निकाला जाता है, और उनके पहुँच के समय को एक रिसीवर में नोट किया जाता है, जिसमें उन्हें भेजे गए समय भी एन्कोड किया जाता है। माना जाता है कि रिसीवर की घड़ी उपग्रहों पर समकालीन घड़ियों से संबंधित हो सकती है, पारगमन -समय ढूँढा जा सकता है और प्रत्येक उपग्रह तक की दूरी प्रदान करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। रिसीवर घड़ी की त्रुटि को चार उपग्रहों से लाया जाने वाला डेटा का उपयोग करके सुधारा जा सकता है।[2]

इस तरह की तकनीकों की अनुमानित अनुकूलता उन दूरियों के अनुसार भिन्न होती है जिनमें उनका उपयोग किया जाना है। उदाहरण के लिए, लोरान-सी लगभग 6 किलोमीटर के लिए अनुमानित अनुकूलता वाला होता है, जबकि जीपीएस लगभग 10 मीटर के लिए और उन्नत जीपीएस, जिसमें भूमिगत स्टेशनों से एक सुधार चिह्नावली भेजी जाती है या उपग्रहों के माध्यम सेवाइड एरिया ऑग्मेंटेशन प्रणाली कुछ मीटर या < 1 मीटर तक अनुमानित अनुकूलता ला सकता है, या विशिष्ट अनुप्रयोगों में कुछ सेंटीमीटर तक। रोबोटिक के लिए टाइम-ऑफ-फ्लाइट प्रणाली 10 - 100 मीटर की लंबाई के लिए अनुमानित अनुकूलता रखते हैं और लगभग 5 - 10 मिलीमीटर की अनुमानित अनुकूलता होती है।



व्यतिकरणमापी माप

एक व्यतिकरणमापी का उपयोग करके प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में लंबाई मापना।

बहुत से व्यावहारिक परिस्थितियों में और उच्च लचीलापन वाले कामों में, दूरी के मापन के लिए पारगमन-समय मापन का उपयोग केवल लंबाई के प्रारंभिक संकेतके रूप में किया जाता है और इंटरफेरोमीटर का उपयोग छोटी लंबाई को सूचित करने के लिए किया जाता है। सामान्यतः, लंबी लंबाई के लिए पारगमन-समय मापनका उपयोग किया जाता है, जबकि छोटी लंबाई के लिए व्यतिकरणमापी का उपयोग किया जाता है।[3][4]

कोने के घन के एक युग्म से दो घटकों को उच्छलित करके प्रकाश को पुनर्संयोजित किया जाता है जो दो घटकों को किरण वर्गविभाजक में पुनः युग्मित करने के लिए वापस कर देता है। कोने का घन घटना को परावर्तित किरण से विस्थापित करने का कार्य करता है, जो दो किरणों को अध्यारोपित होने के कारण होने वाली कुछ जटिलताओं से बचा जाता है।[5]बाएँ हाथ के कोने के घन और किरण वर्गविभाजक के मध्य की दूरी की तुलना निश्चित चरण पर उस वियोजन से की जाती है क्योंकि मापी जाने वाली वस्तु की लंबाई की तुलना करने के लिए बाएँ हाथ की रिक्ति को समायोजित किया जाता है।

शीर्ष पैनल में पथ ऐसा है कि पुन: संयोजन के बाद दो किरण एक दूसरे को सुदृढ़ करते हैं, जिससे एक प्रबल प्रकाश पतिरूप प्राप्त होता है। निचला पैनल एक पथ दिखाता है जिसे बाएं हाथ के दर्पण को एक चौथाई तरंगदैर्घ्य से और दूर ले जाकर एक अर्ध तरंगदैर्ध्य बनाया जाता है, जिससे पथ अंतर आधे तरंग दैर्ध्य से बढ़ जाता है। उदाहरण यह है कि दो किरण एक दूसरे के विरोध में पुन: संयोजन में हैं, और पुनः संयोजित प्रकाश की तीव्रता शून्य तक गिर जाती है। इस प्रकार, जैसा कि दर्पणों के मध्य की दूरी को समायोजित किया जाता है, सुदृढीकरण और रद्दीकरण के मध्य उत्सर्जित प्रकाश तीव्रता से चक्र पथ अंतर के तरंग दैर्ध्य की संख्या में परिवर्तन के रूप में प्रदर्शित होता है, और देखी गई तीव्रता वैकल्पिक रूप से चोटियों और मंद को प्रदर्शित करती है। इस व्यवहार को तरंग प्रसार कहा जाता है और जिस यंत्र से इसको मापा जाता है उसे व्यतिकरणमापी कहा जाता है। किनारों की गिनती करके यह पता चलता है कि निश्चित चरण की तुलना में मापे गए पथ की लंबाई का तरंगदैर्घ्य कितना है। इस तरह, एक विशेष परमाणु वर्णक्रमीय रेखा के अनुरूप तरंग दैर्ध्य, λ की इकाइयों में मापे जाते हैं। तरंग दैर्ध्य में लंबाई को मीटर की इकाइयों में परिवर्तित किया जा सकता है। तरंग दैर्ध्य की एक निश्चित संख्या के रूप में लंबाई λ = c0 / f का उपयोग करके मीटर से संबंधित किया जाता है। c0 के साथ 299,792,458 m/s का परिभाषित मान, तरंग दैर्ध्य में मापी गई लंबाई में त्रुटि प्रकाश स्रोत की आवृत्ति को मापने में त्रुटि द्वारा मीटर में इस रूपांतरण से बढ़ जाती है। योग और अंतर बीट आवृत्तियों को उत्पन्न करने के लिए कई तरंग दैर्ध्य के स्रोतों का उपयोग करने पर, पूर्ण दूरी माप संभव हो जाता है।[6][7][8](for example, air[9]) from the reference medium of classical vacuum. Resolution using wavelengths is in the range of ΔL/L ≈ 10−9 – 10−11 depending upon the length measured, the wavelength and the type of interferometer used.[10]

लंबाई निर्धारण के लिए इस पद्धति के लिए उपयोग किए गए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को सावधानीपूर्वक विनिर्देश की आवश्यकता होती है, और लेजर स्रोत को नियोजित करने का एक कारण है जहां तरंग दैर्ध्य को स्थिर रखा जा सकता है। स्थिरता के अतिरिक्त, यद्यपि किसी भी स्रोत की उपर्युक्त आवृत्ति में रेखाविस्तार सीमाएं होती हैं।[11]अन्य महत्वपूर्ण त्रुटियां व्यतिकरणमापी द्वारा ही प्रस्तुत की जाती हैं; विशेष रूप से प्रकाश किरण संरेखण, समतलीकरण और भिन्नात्मक सीमा निर्धारण में त्रुटियो [12][10] के माध्यम से प्रस्थान के लिए भी सुधार किए जाते हैं उदाहरण के लिए, वायु पारम्परिक निर्वात के संदर्भ मे तरंगदैर्घ्य का उपयोग करने वाला विभेदन ΔL/L ≈ 10−9 – 10−11 की सीमा में होता है, जो मापी गई लंबाई, तरंगदैर्घ्य और उपयोग किए गए व्यतिकरणमापी के प्रकार पर निर्भर करता है[10]मापन के लिए उस माध्यम के सावधानीपूर्वक विनिर्देशन की भी आवश्यकता होती है जिसमें प्रकाश विस्तारित है। एसआई इकाइयों में पारंपरिक निर्वात के रूप में लिए गए संदर्भ निर्वात के लिए उपयोग किए जाने वाले माध्यम से संबंधित करने के लिए अपवर्तक सूचकांक सुधार किया जाता है। इन अपवर्तक सूचकांक सुधारों को आवृत्तियों से जोड़कर उपयुक्त रूप मे मापा जा सकता है, उदाहरण के लिए, वे आवृत्तियाँ जिन पर प्रसार, जल वाष्प की उपस्थिति के प्रति संवेदनशील है। इसके विपरीत, यह पुनः से ध्यान दिया जा सकता है, कि लंबाई का पारगमन-समय माप स्रोत आवृत्ति के किसी भी मान से स्वतंत्र है। जहां स्पंदावली या किसी अन्य तरंग संरूपण का उपयोग किया जाता है, वहां आवृत्तियों की एक श्रृंखला सम्मिलित हो सकती है।

विवर्तन माप

छोटी पिंडों के लिए, विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है जो तरंग दैर्ध्य की इकाइयों में आकार निर्धारित करने पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, एक स्फटिक के विषय में, एक्स-रे विवर्तन का उपयोग करके परमाणु रिक्ति निर्धारित की जा सकती है।[13] सिलिकॉन के जाली पैरामीटर के लिए वर्तमान सर्वोत्तम मूल्य, a द्वारा निरूपित किया जाता है:[14]

a = 543.102 0504(89) × 10−12 m,

ΔL/L ≈ 3 × 10−10. के एक संकल्प के अनुरूप इसी तरह की तकनीकें विवर्तन झंझरी जैसी बड़ी आवधिक सारणियों में पुनरावर्तित की जाने वाली छोटी संरचनाओं के आयाम प्रदान कर सकती हैं।[15]

इस तरह के माप क्षमताओं का विस्तार करते हुए, यह इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के अंशांकन की अनुमति देते हैं। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में गैर-सापेक्षवादी इलेक्ट्रॉनों के लिए, डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य है:[16]

जिसमे इलेक्ट्रॉन द्वारा पार किया गया विद्युत विभव घटाव V है, इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान me है, प्राथमिक आवेश e है, और h प्लैंक स्थिरांक है। इस तरंग दैर्ध्य को एक स्फटिक विवर्तन पतिरूप का उपयोग करके अंतर-परमाणु रिक्ति के संदर्भ में मापा जा सकता है, और उसी स्फटिक पर जाली रिक्ति के एक माप के माध्यम से मीटर में परिवर्तित किया जा सकता है। अंशांकन के विस्तार की इस प्रक्रिया को मेट्रोलॉजिकल ट्रेसबिलिटी कहा जाता है।[17] माप के विभिन्न प्रेरकों को जोड़ने के लिए मेट्रोलॉजिकल ट्रैसेबिलिटी का उपयोग खगोलीय लंबाई की विभिन्न श्रेणियों के लिए ब्रह्मांडीय दूरी की सीढ़ी के पीछे के विचार के समान है। दोनों प्रयोज्यता की अतिव्यापी श्रेणियों का उपयोग करके लंबाई माप के लिए भिन्न-भिन्न विधियों से जाँचते हैं।[18]


दूर और गतिशील लक्ष्य

रेंजिंग वह तकनीक है जो प्रेक्षक से लक्ष्य तक की दूरी या तिरछी सीमा को मापती है, विशेष रूप से दूर और गतिमान लक्ष्य को। सक्रिय नियम एक तरफा संचरण और निष्क्रिय प्रतिबिंब का उपयोग करते हैं। सक्रिय परासमापी विधियों में लेजर रडार, सोनार और पराध्वनिक परासमापी सम्मिलित हैं

अन्य उपकरण जो त्रिकोणमिति का उपयोग करके दूरी को मापते हैं, वे स्टैडियामेट्रिक परासमापी संयोग परासमापी और त्रिविम परासमापी माप को निर्मित करने के लिए ज्ञात जानकारी के एक समुच्चय का उपयोग करने वाली प्राचीन पद्धतियां 18 वीं शताब्दी के उपरांत से नियमित उपयोग में हैं।

विशेष रेंजिंग सक्रिय रुप से समकालिक संचरण और उड़ान के समय का उपयोग मापन मे करती है। कई प्राप्त संकेतों के मध्य समय के अंतर का उपयोग उपर्युक्त दूरी निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस सिद्धांत का उपयोग उपग्रह दिशाज्ञान में किया जाता है। पृथ्वी की सतह के एक मानकीकृत प्रारूप के संयोजन के साथ, उस सतह पर कोई स्थान उच्च उपर्युक्तता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। तुल्यकालिक प्राप्तकर्ता के उपयुक्त समय के अतिरिक्त ऋजुरेखन विधियों को स्यूडोरेंज कहा जाता है, उदाहरण के लिए, जीपीएस स्थापन में उपयोग किया जाता है।

अन्य प्रणालियों के साथ इन्हे मात्र निष्क्रिय विकिरण माप से प्राप्त किया जाता है: वस्तु का शोर या विकिरण हस्ताक्षर उस संकेत को उत्पन्न करता है जिसका उपयोग सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है इस अतुल्यकालिक विधि को सक्रिय पिंग्स के उपयुक्त स्केलिंग के अतिरिक्त कई बियरिंग लेकर एक सीमा प्राप्त करने के लिए कई मापों की आवश्यकता होती है, अन्यथा प्रणाली किसी एक माप से एक साधारण असर प्रदान करने में सक्षम है।

एक समय क्रम में कई मापों को मिलाने से ट्रैकिंग और ट्रेसिंग होती है। स्थलीय वस्तुओं के लिए सामान्यतः प्रयोग किया जाने वाला शब्द सर्वेक्षण है।

अन्य तकनीकें

स्थानीय संरचनाओं के आयामों को मापना, जैसा कि आधुनिक एकीकृत परिपथों में होता है, रेखाचित्रण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके किया जाता है। यह उपकरण एक उच्च निर्वात बाड़े में मापी जाने वाली वस्तु से इलेक्ट्रॉनों को बाउंस करता है, और परावर्तित इलेक्ट्रॉनों को एक फोटोडिटेक्टर छवि के रूप में एकत्र किया जाता है जिसे कंप्यूटर द्वारा समझा जाता है। ये ट्रांजिट-टाइम माप नहीं हैं, परंतु कंप्यूटर प्रारूप से सैद्धांतिक परिणामों के साथ छवियों के फूरियर रूपांतरणो की तुलना पर आधारित हैं। इस तरह के विस्तृत तरीकों की आवश्यकता होती है क्योंकि किसी किनारे का समोच्च, न कि केवल एक- या दो-आयामी गुणों पर बल्कि मापी गई विशेषता के त्रि-आयामी ज्यामिति पर निर्भर करती है। अंतर्निहित सीमाएं किरण की चौड़ाई और इलेक्ट्रॉन किरण की तरंग दैर्ध्य हैं, जो इलेक्ट्रॉन बीम ऊर्जा द्वारा निर्धारित की जाती हैं, जैसा कि पूर्व ही चर्चा की गई है।[19]इन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी मापों का अंशांकन कठिन है, क्योंकि परिणाम मापी गई सामग्री और इसकी ज्यामिति पर निर्भर करते हैं। एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य है 0.5 Å, और एक विशिष्ट संकल्प के बारे में है 4 nm.अन्य छोटे आयाम तकनीक परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी, केंद्रित आयन किरण और हीलियम आयन सूक्ष्मदर्शी हैं। संचरण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी द्वारा मापे गए मानक प्रारूपों का उपयोग करके अंशांकन का प्रयास किया जाता है।[20]परमाणु ओवरहॉसर प्रभाव वर्णक्रमदर्शी एक विशेष प्रकार का परमाणु चुंबकीय अनुनाद वर्णक्रमदर्शी है, जहां परमाणुओं के मध्य की दूरी को मापा जा सकता है। यह उस प्रभाव पर आधारित है जहां एक रेडियो स्पंदन द्वारा उत्तेजनाओ के उपरांत परमाणु स्पिन क्रॉस-शिथिलता नाभिक के मध्य की दूरी पर निर्भर करता है। स्पिन युग्मन के विपरीत, नोई रिक्तियों के माध्यम से प्रसारित होता है, और इसके लिए आवश्यक नहीं है कि परमाणु बांड से जुड़े हों, इसलिए यह रासायनिक माप के अतिरिक्त एक सही दूरी माप है। विवर्तन मापन के विपरीत, नोसी को स्फटकीय पदार्थों की आवश्यकता नहीं होती है, परंतु समाधान स्फटकीय अवस्था में किया जाता है और उन पदार्थों पर लागू किया जा सकता है।

खगोलीय दूरी माप

ब्रह्मांडीय दूरी सीढ़ी (जिसे बाहर गैलेक्टिक दूरी स्केल के रूप में भी जाना जाता है) वह विधि क्रम है, जिसके द्वारा खगोलीय वस्तुओं की दूरियों का निर्धारण खगोलविद तय करते हैं।

एक खगोलीय वस्तु की सीधी दूरी का मापन मात्र उन वस्तुओं के लिए संभव है जो "पर्याप्त निकट" (लगभग एक हजार पारसेक) पृथ्वी से होते हैं। दूरस्थ वस्तुओं के दूरी का निर्धारण करने के तकनीकों का उपयोग करने से पूर्व, "पास में"अंतरिक्षीय वस्तुओं की सीधी दूरी का मापन संभव होता है। दूरस्थ वस्तुओं के दूरी का निर्धारण करने के लिए विभिन्न मापन तकनीकों के मध्य निर्धारित संबंधों पर आधारित होते हैं जो कि पास की दूरियों पर काम करने वाली तकनीकों और बड़ी दूरियों पर काम करने वाली तकनीकों के बीच होते हैं।

कुछ विधियाँ एक मान्यता-दीपक पर निर्भर करती हैं, जो एक ऐसा खगोलीय वस्तु होती है जिसकी ज्योतिषीय तेजी जानी जा सकती है लैडर का उपमहापण इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि खगोल विज्ञान में पाए जाने वाले सभी फासलों को मापने के लिए कोई एक ही तकनीक नहीं होती है। इसके अतिरिक्त, एक तकनीक का उपयोग नजदीकी दूरी को मापने के लिए किया जा सकता है, एक दूसरी तकनीक नजदीकी से दूर फासलों को मापने के लिए किया जा सकता है, और इसी तरह आगे बढ़ते रहते हैं। हर रंग अगले उच्चतर रंग पर दूरियों को मापने के लिए जानकारी प्रदान करता है।

इकाइयों की अन्य प्रणालियाँ

कुछ मात्रक प्रणालियों में, वर्तमान एसआई प्रणाली के सापेक्ष में, लंबाई मौलिक मात्राएँ होती हैं (उदाहरण के लिए, पुरानी एसआई मात्रक प्रणाली में तरंगदैर्घ्य और परमाणु मात्राएँ) और उन्हें पारगमन के समय से परिभाषित नहीं किया जाता है। इस तरह की इकाइयों में भी, यद्पि, दो लंबाईयों की तुलना लंबाई की दो ट्रांजिट समयों की तुलना करके की जा सकती है। इस तरह की पद्धति वास्तविक लंबाई इकाई के एक प्रविधि के रूप में लंबाई के निर्धारण से अधिक उपयुक्त हो सकती है या नहीं भी हो सकती है।

उपकरणों की सूची


संपर्क उपकरण


गैर-संपर्क उपकरण

  • परासन

उड़ान के समय के आधार पर

यह भी देखें

संदर्भ

  1. A brief rundown is found at Donald Clausing (2006). "Receiver clock correction". The Aviator's Guide to Navigation (4th ed.). McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-147720-8.
  2. Robert B Fisher; Kurt Konolige (2008). "§22.1.4: Time-of-flight range sensors". In Bruno Siciliano; Oussama Khatib (eds.). Springer handbook of robotics. Springer. pp. 528 ff. ISBN 978-3540239574.
  3. For an overview, see for example, Walt Boyes (2008). "Interferometry and transit-time methods". Instrumentation reference book. Butterworth-Heinemann. p. 89. ISBN 978-0-7506-8308-1.
  4. An example of a system combining the pulse and interferometer methods is described by Jun Ye (2004). "Absolute measurement of a long, arbitrary distance to less than an optical fringe" (PDF). Optics Letters. 29 (10): 1153–1155. Bibcode:2004OptL...29.1153Y. doi:10.1364/ol.29.001153. PMID 15182016. Archived from the original (PDF) on 2012-05-04. Retrieved 2011-11-30.
  5. The corner cube reflects the incident light in a parallel path that is displaced from the beam incident upon the corner cube. That separation of incident and reflected beams reduces some technical difficulties introduced when the incident and reflected beams are on top of each other. For a discussion of this version of the Michelson interferometer and other types of interferometer, see Joseph Shamir (1999). "§8.7 Using corner cubes". Optical systems and processes. SPIE Press. pp. 176 ff. ISBN 978-0-8194-3226-1.
  6. Jesse Zheng (2005). Optical Frequency-Modulated Continuous-Wave (FMCW) Interferometry. Springer. Bibcode:2005ofmc.book.....Z. ISBN 978-0-387-23009-2.
  7. SK Roy (2010). "§4.4 Basic principles of electronic distance measurement". Fundamentals of Surveying (2nd ed.). PHI Learning Pvt. Ltd. pp. 62 ff. ISBN 978-81-203-4198-2.
  8. W Whyte; R Paul (1997). "§7.3 Electromagnetic distance measurement". Basic Surveying (4th ed.). Laxton's. pp. 136 ff. ISBN 978-0-7506-1771-0.
  9. For example, the index of refraction of air can be found based upon entering a wavelength in vacuum into the calculator provided by NIST: "Refractive index of air calculator". Engineering metrology toolbox. NIST. September 23, 2010. Retrieved 2011-12-08.
  10. 10.0 10.1 10.2 A discussion of interferometer errors is found in the article cited above: Miao Zhu; John L Hall (1997). "Chapter 11: Precise wavelength measurements of tunable lasers". In Thomas Lucatorto; et al. (eds.). Experimental method in the physical sciences. Academic Press. pp. 311 ff. ISBN 978-0-12-475977-0.
  11. An atomic transition is affected by disturbances, such as collisions with other atoms and frequency shifts from atomic motion due to the Doppler effect, leading to a range of frequencies for the transition referred to as a linewidth. Corresponding to the uncertainty in frequency is an uncertainty in wavelength. In contrast, the speed of light in ideal vacuum is not dependent upon frequency at all.
  12. René Schödel (2009). "Chapter 15: Length and size". In Tōru Yoshizawa (ed.). Handbook of optical metrology: principles and applications. Vol. 10. CRC Press. p. 366. Bibcode:2009homp.book.....Y. ISBN 978-0-8493-3760-4.
  13. Peter J. Mohr; Barry N. Taylor; David B. Newell (2008). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2006". Rev Mod Phys. 80 (2): 633–730. arXiv:0801.0028. Bibcode:2008RvMP...80..633M. doi:10.1103/revmodphys.80.633. See section 8: Measurements involving silicon crystals, p. 46.
  14. "Lattice parameter of silicon". The NIST reference on constants, units and uncertainty. National Institute of Standards and Technology. Retrieved 2011-04-04.
  15. A discussion of various types of gratings is found in Abdul Al-Azzawi (2006). "§3.2 Diffraction gratings". Physical optics: principles and practices. CRC Press. pp. 46 ff. ISBN 978-0-8493-8297-0.
  16. "Electron wavelength and relativity". High-resolution electron microscopy (3rd ed.). Oxford University Press. 2009. p. 16. ISBN 978-0-19-955275-7.
  17. See "Metrological traceability". BIPM. Retrieved 2011-04-10.
  18. Mark H. Jones; Robert J. Lambourne; David John Adams (2004). An introduction to galaxies and cosmology. Cambridge University Press. pp. 88 ff. ISBN 978-0-521-54623-2. Relating one step on the distance ladder to another involves a process of calibration, that is, the use of an established method of measurement to give absolute meaning to the relative measurements provided by some other method.
  19. Michael T. Postek (2005). "Photomask critical dimension metrology in the scanning electron microscope". In Syed Rizvi (ed.). फोटोमास्क निर्माण प्रौद्योगिकी की हैंडबुक. CRC Press. pp. 457 ff. ISBN 978-0-8247-5374-0. और Harry J. Levinson (2005). "Chapter 9: Metrology". लिथोग्राफी के सिद्धांत (2nd ed.). SPIE Press. pp. 313 ff. ISBN 978-0-8194-5660-1.
  20. NG Orji; Garcia-Gutierrez; Bunday; Bishop; Cresswell; Allen; Allgair; et al. (2007). Archie, Chas N (ed.). "TEM calibration methods for critical dimension standards" (PDF). Proceedings of SPIE. Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXI. 6518: 651810. Bibcode:2007SPIE.6518E..10O. doi:10.1117/12.713368. S2CID 54698571.[permanent dead link]


अग्रिम पठन

This article incorporates material from the Citizendium article "Metre (unit)", which is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License but not under the GFDL.