一、米定義的(de)演變

1790年，法國科學院受法國國會的委托，提出了 “米”制的建議。1791年“米制”的建議得到批準，決定以通過巴黎的子午線的四千萬分之一作為1米，并開始進行實地測量。1799年測量結束，根據測量結果，法國制造了一支銥合金矩形的金屬標準米尺，這是當時最早的公制長度實物基準，并把它保存在巴黎法國檔案局，后人稱為“檔案米尺” 隨著國際貿易的發展，各國要求建立世界統一的長度基準。十九世紀后期，國際計量局定制了30支橫截面為X形鉑銥合金的米原器復制品，它們的長度與檔案米尺相等。在1899 年召開的第一屆國際計量大會上批準了經過測量選定的其中NoVI作為國際長度基準——國際米原器，稱國際米。國際計量局還從這批米尺中留下幾支作為工作原器，并把其余的分給其他有關國家，作為各國的長度基準。1927年第七屆國際計量大會規定了由國際米確 定的米的定義是：“米是國際計量局保存的國際米原器上兩端刻線的中間刻線的軸線在0°C 時的距離”。米原器的復現不確定度約為1.1X10^-7。

由于工業生產和科學技術的發展，米原器在測量的準確度和穩定性方面都不能滿足要 求，而且作為實物基準，如果因意外而毀壞，不易復制。從二十世紀開始，各國科學家就 開始研究用自然基準來代替實物基準。I960年第十一屆國際計量大會通過了米的新定 義：“米的長度等于氪-86原子的2p₁₀。和5d₅能級之間躍遷所對應的輻射在真空中波長的 1 650 763.73倍”。采用氪-86光波作為長度的自然基準，準確度高，可達1 X 10^-8,易于測量和復現。

二、現行米(mi)的定義

隨著具有(you)方(fang)(fang)向性(xing)好、亮度(du)高以及空間(jian)(jian)相干(gan)性(xing)和(he)時間(jian)(jian)相干(gan)性(xing)高等(deng)特征的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)出現和(he)激(ji)光(guang)(guang)(guang)穩(wen)頻(pin)和(he)伺服技術的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用，激(ji)光(guang)(guang)(guang)頻(pin)率、激(ji)光(guang)(guang)(guang)波(bo)長和(he)光(guang)(guang)(guang)速(su)等(deng)方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)研究工作(zuo)取得(de)(de)了顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)進 展(zhan)，1975年第(di)十(shi)五屆(jie)國際計量大會(hui)提出米(mi)(mi)定義可以通(tong)過光(guang)(guang)(guang)速(su)表示，并認為光(guang)(guang)(guang)速(su)值(zhi)保持不 變對天(tian)文學(xue)(xue)和(he)大地測量學(xue)(xue)具有(you)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義。二(er)十(shi)世紀中、后期科學(xue)(xue)技術突飛猛進地發(fa)展(zhan)， 用氪-86光(guang)(guang)(guang)譜輻射波(bo)長實(shi)現米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)確(que)度(du)已(yi)經不能滿足各方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)要求,激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)復現性(xing)和(he)方(fang)(fang)便應(ying)用等(deng)方(fang)(fang)面遠優(you)于(yu)氪-86基準(zhun)(zhun)。為此，1983年10月第(di)十(shi)七屆(jie)國際計量大會(hui)通(tong)過的(de)(de)(de)(de)(de)米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)新定義為：“米(mi)(mi)是(shi)光(guang)(guang)(guang)在(zai)真空中在(zai)(1/299 792 458)s的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔內所經路徑的(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)”。由于(yu)時間(jian)(jian)單位秒(miao)(miao)(s)是(shi)頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)倒數(shu)，現有(you)秒(miao)(miao)定義的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)確(que)度(du)很高，而光(guang)(guang)(guang)速(su)是(shi)個固定值(zhi)，真空中的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)速(su)值(zhi)已(yi)被(bei)推薦為c=299 792 458m/s,從理論上講沒(mei)有(you)不確(que)定度(du)，從而米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)定義可獲(huo)得(de)(de)很高的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)確(que)度(du)。

三、米定義的復現方(fang)法

第十七(qi)屆國際計量大(da)會(hui)在通過(guo)米(mi)的新(xin)定(ding)義的同時(shi)，規定(ding)了(le)復現米(mi)的定(ding)義的三種方法。

1.用于天文測量、大地測量的復現方法(fa)

可根據距離等于時間乘速度(du)的關系式(shi)，由所測得的時間t與(yu)固(gu)定的光速值c來復現長度(du)L。

2.用于(yu)實驗(yan)室計量工作(zuo)的(de)復現方法

可根(gen)據  λ= c/f關系式，由所測得的(de)(de)頻率f與固(gu)定的(de)(de)光速值c來復現(xian)波(bo)長值λ。

3.用(yong)于一(yi)般測量的(de)復現方法

可直(zhi)接使(shi)用米定義咨詢委(wei)員會(hui)推薦(jian)使(shi)用的五種激光(guang)輻射(she)和(he)兩類同位素光(guang)譜燈輻射(she)的任意一種來復現。所推薦(jian)的五種激光(guang)輻射(she)是：

(1)甲烷吸收穩(wen)頻的氦(hai)氖(nai)激(ji)光輻射，其頻率(lv)和波長為(wei)：

f=88 376 181 607kHz

 λ= 3 392 231 397. 0fm

相對不確定度為1.3×10^-10。

(2)碘吸收穩頻的(de)染料(liao)激光或(huo)1.15μm氦氖激光的(de)倍頻輻射，其頻率(lv)和波長為：

f=520 206 808. 53kHz 

λ= 576 294 706. 25fm

相對不確定度為6×10^-10。

(3)碘吸收穩(wen)頻(pin)的氦氖激(ji)光輻射，其(qi)頻(pin)率(lv)和(he)波長為(wei)：

f=473 612 214. 8kHz

λ = 632 991 398. 1fm

相對不確定度為1×10^-9。

(4)碘吸收穩(wen)頻的氦氖激光輻射(she)，其頻率和(he)波(bo)長為：

f=489 880 355. 1MHz

λ = 611 970 769. 8fm

相對不確定度為1. 1×10^-9。

(5)碘吸收穩頻的氬(ya)離子激光輻(fu)射，其頻率(lv)和波長為(wei)：

f=582 490 603. 6MHz

λ= 514 673 466. 2fm

相對不確定度為1. 3×10^-9。

所推薦使用的(de)兩類同位素光譜(pu)燈(deng)輻射是：

(1)對應于氪-86原子在2p10。和5d5能級之間躍(yue)遷所對應的輻射：

f=494 886 516. 5MHz

λ= 605 780 210. 2fm

相對不確定度為4×10^-9。

(2)汞(gong)-198和鎘-114原(yuan)子的(de)輻射(she)。