Recommandation 1 du 12^e CCL (2005)

Révision de la liste des radiations recommandées pour la mise en pratique de la définition du mètre

Partie a

Le Comité consultatif des longueurs,

considérant que

• l’on dispose de meilleures valeurs des fréquences des radiations de certains étalons à ion ou à atomes refroidis très stables, déjà publiées dans la liste des radiations recommandées ;
• l’on a déterminé de meilleures valeurs des fréquences des étalons de fréquence optique, fondés sur des cuves à gaz, dans le domaine des télécommunications optiques, dans l’infrarouge, valeurs déjà publiées dans la liste des radiations recommandées ;
• l’on a déterminé de meilleures valeurs des fréquences de certains étalons fondés sur des cuves à iode, valeurs déjà publiées dans la liste complémentaire des sources recommandées ;
• l’on a effectué pour la première fois des mesures de la fréquence de nouveaux atomes refroidis, d’atomes dans la région de l’infrarouge proche et de molécules dans le domaine des télécommunications optiques, à l’aide de peignes à impulsions femtosecondes ;

propose que la liste des radiations recommandées soit révisée pour y inclure :

• les valeurs mises à jour des fréquences des transitions quadripolaires de l’ion piégé de ⁸⁸Sr⁺, de l’ion piégé de ¹⁹⁹Hg⁺, et de l’ion piégé de ¹⁷¹Yb⁺ quadrupole transition;
• la valeur mise à jour de la fréquence de la transition de l’atome de calcium ;
• la valeur mise à jour de la fréquence de l’étalon asservi sur l’acétylène à 1,54 μm ;
• la valeur mise à jour de la fréquence de l’étalon asservi sur l’iode à 515 nm ;
• la fréquence de la transition de l’atome de ⁸⁷Sr à 698 nm ;
• les fréquences des transitions de l’atome de ⁸⁷Rb autour de 760 nm;
• les fréquences des transitions de la bande (ν1 + v3) de ¹²C₂H₂ et des bandes (ν1 + v3) et (ν1 + v3 + ν4 + v5) de 13C₂H₂, autour de 1,54 µm.

Partie b

Le Comité consultatif des longueurs,

considérant que

• la liste de 2003 des radiations recommandées pour la mise en pratique de la définition du mètre, qui comprend aussi d’autres radiations d’étalons de fréquence optique, a été entièrement réorganisée et publiée dans Metrologia en 2005 ainsi que sur le site Web du Bureau international des poids et mesures (BIPM) ;
• le nombre (six) de changements proposés aux valeurs déjà publiées dans la liste est restreint ;
• seulement quatre radiations nouvelles sont proposées ;

propose que

• ces changements soient intégrés dans la base de données sur les radiations recommandées, placée sur le site Web du BIPM, en mettant en évidence les valeurs mises à jour depuis la liste de 2003 ;
• ces changements soient aussi publiés sous forme d’un bref rapport dans Metrologia.

Partie c

Le Comité consultatif des longueurs propose au Comité international des poids et mesures d’adopter les valeurs mises à jour des radiations recommandées suivantes :

Partie I de la liste

Ion absorbant ⁸⁸Sr⁺, transition 5s ² S_1/2 – 4d ² D_5/2

Les valeurs

    f = 444 779 044 095 484,6 Hz

    λ = 674 025 590,863 136 fm

avec une incertitude-type relative de 7 × 10⁻¹⁵, s’appliquent à la radiation d’un laser asservi sur
la transition non perturbée que l’on observe à l’aide d’un ion de strontium piégé et refroidi. Les
valeurs correspondent au centre du multiplet Zeeman..

Ion absorbant ¹⁹⁹Hg⁺, transition 5d¹⁰ 6s ² S_1/2 (F = 0) – 5d ⁹ 6s^{2 2} D_5/2 (F = 2), ∆_mF = 0

Les valeurs

    f = 1 064 721 609 899 145 Hz

    λ = 281 568 867,591 968 6 fm

avec une incertitude-type relative de 3 × 10−15, s’appliquent à la transition quadrupolaire non
perturbée d’un ion de mercure piégé et refroidi.

Ion absorbant¹⁷¹Yb⁺, transition 6s ² S_1/2 (F = 0, _mF = 0) – 5d ² D_3/2 (F =2, _mF = 0)

Les valeurs

    f = 688 358 979 309 308 Hz

    λ = 435 517 610,739 688 fm

avec une incertitude-type relative de 9 × 10⁻¹⁵, s’appliquent à la transition quadrupolaire non
perturbée d’un ion d’ytterbium piégé et refroidi.

Atome absorbant ⁴⁰Ca, transition ¹S₀ – ³P₁; ∆_mJ = 0

The values

    f = 455 986 240 494 140 Hz

    λ = 657 459 439,291 683 fm

avec une incertitude-type relative de 1,8 × 10⁻¹⁴, s’appliquent à la radiation d’un laser asservi
sur des atomes de calcium. Les valeurs correspondent à la fréquence moyenne des deux
composantes de recul d’atomes réellement stationnaires, c’est-à-dire qu’elles sont corrigées pour
tenir compte du déplacement Doppler de second ordre.

Molécule absorbante ¹³C₂H₂, transition P(16) (ν1 + ν3)

Les valeurs

    f = 194 369 569 384 kHz

    λ = 1 542 383 712,38 fm

avec une incertitude-type relative de 2,6 × 10⁻¹¹, s’appliquent à la radiation d’un laser asservi à
l’aide de la technique de détection du troisième harmonique, avec une cuve à ¹³C₂H₂ située à
l’extérieur du laser dans une cavité à absorption renforcée, lorsque les conditions suivantes sont
respectées :

• pression d’acétylène (3 ± 2) Pa ;
• largeur de modulation de fréquence, crête à creux (1 ± 0.5) MHz ;
• puissance surfacique transportée par le faisceau dans un seul sens à l’intérieur de la cavité (25 ± 20) W cm⁻².

Partie II de la liste

Molécule absorbante ¹²⁷I₂, composante a3, transition P(13) 43-0

Les valeurs

    f = 582 490 603 442 kHz

    λ = 514 673 466,367 fm

avec une incertitude-type relative de 8,6 × 10⁻¹², s’appliquent à la radiation d’un laser asservi à
l’aide d’une cuve à iode située à l’extérieur du laser, lorsque les conditions suivantes sont
respectées :

• point froid à la température de (-5 ± 2) °C, correspondant à une pression d’iode de (2,4 ± 0,5) Pa ;
• intensité du faisceau saturant <40 mW cm⁻².

Partie d

Le Comité consultatif des longueurs propose au Comité international des poids et mesures
d’adopter les nouvelles radiations recommandées suivantes :

Atome absorbant ⁸⁷Sr, transition 5s^{2 1} S₀ – 5s 5p ³ P₀

    f = 429 228 004 229 910 Hz

    λ = 698 445 709,612 694 fm

avec une incertitude-type relative de 2 × 10⁻¹³, s’appliquent à la radiation d’un laser asservi sur
des atomes de strontium.

Atome absorbant ⁸⁷Rb, 5S_1/2 (F_g = 2) – 7S_1/2 (F_e = 2) à deux photons

    f = 394 397 384 460 kHz

    λ = 760 127 906,05 fm

avec une incertitude-type relative de 1,7 × 10⁻¹⁰.

Atome absorbant ⁸⁷Rb, 5S_1/2 (F_g = 1) – 7S_1/2 (F_e = 1) à deux photons

    f = 394 400 482 100 kHz

    λ = 760 121 936,0 fm

avec une incertitude-type relative de 4,5 × 10⁻¹⁰.

Fréquence des transitions de l’acétylène mesurées par référence à la transition recommandée P(16) (ν1+ ν3)  de ¹³C₂H₂

• bande (ν1 + ν3) de ¹²C₂H₂, autour de 1,54 µm ;
• bandes (ν1 + ν3) et (ν1 + ν3 + ν4 + ν5) de ¹³C₂H₂, autour de 1,54 µm.

DOI : 10.59161/CCL2005REC1F