Ατομικά ρολόγια πώς δουλεύουν
Ο πιο συνηθισμένος τύπος ατομικού ρολογιού χρησιμοποιεί άτομα Cesium για να μετρηθεί η συχνότητα της ακτινοβολίας. Τα άτομα καισίου ψύχονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και στη συνέχεια τοποθετούνται σε μαγνητικό πεδίο. Αυτό προκαλεί την ευθυγράμμιση των ατόμων με το μαγνητικό πεδίο και αρχίζουν να εκπέμπουν ακτινοβολία σε πολύ συγκεκριμένη συχνότητα.
Η συχνότητα της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τα άτομα Cesium είναι γνωστή ως συχνότητα συντονισμού Cesium , και είναι ίσο με 9,192,631,770 Hertz . Αυτός ο αριθμός είναι τόσο ακριβής που έχει οριστεί ως ο επίσημος ορισμός του δεύτερου.
Τα ατομικά ρολόγια χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς, όπως:
* Βαθμολογώντας άλλα ρολόγια και συσκευές χρονισμού
* Συγχρονισμός δικτύων επικοινωνιών
* Παρέχετε σήματα ώρας για συστήματα πλοήγησης
* Μέτρηση του χρόνου που χρειάζεται για το φως να ταξιδεύει μεταξύ δύο σημείων
Τα ατομικά ρολόγια αποτελούν σημαντικό μέρος του σύγχρονου κόσμου μας και βοηθούν να διασφαλίσουμε ότι τα ρολόγια μας είναι ακριβή και η τεχνολογία μας συγχρονίζεται.
Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση για το πώς λειτουργούν τα ατομικά ρολόγια:
1. Τα άτομα καισίου ψύχονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, έτσι ώστε να κινούνται πολύ αργά. Αυτό είναι απαραίτητο επειδή τα ενεργειακά επίπεδα των ατόμων είναι πολύ μικρά και οποιαδήποτε θερμική κίνηση θα διαταράξει τις μετρήσεις.
2. Τα άτομα του καισίου τοποθετούνται σε μαγνητικό πεδίο. Αυτό προκαλεί την ευθυγράμμιση των ατόμων με το μαγνητικό πεδίο και αρχίζουν να εκπέμπουν ακτινοβολία σε πολύ συγκεκριμένη συχνότητα.
3. Η συχνότητα της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τα άτομα του καισίου μετράται χρησιμοποιώντας έναν μετρητή συχνότητας μικροκυμάτων . Ο μετρητής συχνότητας μικροκυμάτων μετρά τον αριθμό των κυμάτων ακτινοβολίας που περνούν από ένα σημείο σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα.
4. Ο μετρητής συχνότητας μικροκυμάτων βαθμονομείται χρησιμοποιώντας ένα χαλαζία κρυστάλλινου ταλαντωτή . Οι ταλαντωτές κρυστάλλων χαλαζία είναι πολύ ακριβείς ρολόγια, αλλά δεν είναι τόσο ακριβείς όσο τα ατομικά ρολόγια. Ωστόσο, είναι αρκετά καλοί για να βαθμονομήσουν τον μετρητή συχνότητας μικροκυμάτων σε πολύ υψηλό επίπεδο ακρίβειας.
5. Το ατομικό ρολόι καισίου είναι τώρα έτοιμο να χρησιμοποιηθεί για τη βαθμονόμηση άλλων ρολογιών και συσκευών χρονισμού.
Τα ατομικά ρολόγια είναι ένα εκπληκτικό παράδειγμα ανθρώπινης εφευρετικότητας. Είναι απίστευτα ακριβείς και βοήθησαν να φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο μετράμε το χρόνο.
