Для размещения Вашей рекламы - Обращайтесь по контактам через форму обратной связи.
Хостинг по разумной цене



Минута физики: как работают атомные часы? На ваших глазах красивые старинные часы с маятником. Тик-секунда, Тик-секунда, маятник спокойно и изящно проходит слева направо и наоборот, а стрелки движутся медленно и достойно.

Теперь замените маятник атомами, чьи электроны находятся в постоянном и гораздо более быстром движении-тик-так больше не слышен, поэтому часы в несколько миллионов раз точнее.

Каждые современные часы обычно состоят из двух частей: резонатора (маятника или кварцевого кристалла, который вибрирует) и счетчика, который подсчитывает импульсы, поступающие из резонатора и показывает их количество. Чем быстрее работает резонатор, тем точнее часы. Так и с атомными часами. Особенность этого в том, что такт устанавливают отдельные свободные атомы.

Используется тот факт, что энергетические уровни электронов атомов являются постоянными. И в “прыжке” от одного уровня к другому электрон тот, кто вращается вокруг ядра, выбрасывает или поглощает разницу между двумя энергиями. Частота полученного электромагнитного излучения пропорциональна этой разнице.

Если мы заставим электроны совершить такой предопределенный нами скачок, мы получаем излучение с определенной частотой, которая является чрезвычайно точной мерой времени. Идея использовать колебания атома для измерения времени, была высказана лордом Кельвином в 1879 году. В 1949 году, американец Айсидор Рабби также представляет первые атомные часы, созданные на основе молекул аммиака. Позже однако, цезий-133 оказался более подходящим.

Так было в 1955 году, появляются первые часы цезия.

Вот как это работает: цезий испаряется в печи и в газообразном состоянии переносится в вакуум, где он “формируется” в атомном луче. Атомы находятся в одном из двух самых низких энергетических состояний. Они переходят в резонатор с магнитным микроволновым полем, в котором они с большой вероятностью меняют свое энергетическое состояние.

Атомы которые это делают, регистрируются. Их количество зависит от частоты микроволн. Он настраивается так, чтобы регистрировать максимальное количество атомов, что является сложным и очень точным процессом. Так определенно, что 1 секунда-ровна 9 192 631 770 колебаний атома цезия.

Для сравнения-кварцевый кристалл в ручных часах испускает сигналы 32 768 раз в секунду, в 280 тысяч раз меньше атомных. Это также является причиной идеальной точности атомных часов. При последних возможных отклонениях от 1 секунды до 30 миллионов лет! А недавно в США были созданы атомные часы со стронцием, который ”тикает” 430 трлн. раз за секунду и отклонение которого составляет 1 секунду до 80 млн. лет.

В мире ежегодно производится около 200 часов цезия. Но зачем нам такие точные измерения времени? Физика, навигация, телекоммуникации, метрология, аэрокосмические исследования, геодезия являются наиболее выгодными для сверхточного времени.

В современных физических экспериментах, таких как ускорители частиц (например, в ЦЕРНе), необходимы измерения в чрезвычайно короткие сроки. Ядерные часы на базе GPS.

Как работают атомные часы

Навигационная система в автомобиле получает по одному временному сигналу от 3 спутников со скоростью света (300 000 км/с). И поскольку автомобиль, как правило не находится прямо в середине трех спутников, время за которое поступают сигналы, отличается. Из этих миниатюрных различий рассчитывается точное положение. Поэтому и для транспорта и для экономики очень важны точные часы.

Через радиопередатчики, которые излучают сигнал полученный национальными или региональными атомными часами, синхронизируются настольные и ручные часы с радиосигналом. Таким образом, вы можете иметь самое точное время. С атомными часами также подключены многие национальные радиостанции, которые транслируют сигнал в определенные круглосуточные часы.

 

Для размещения Вашей рекламы - Обращайтесь по контактам через форму обратной связи.


4
Отправить ответ

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
Войти с помощью: 
avatar
3 Цепочка комментария
1 Ответы по цепочке
2 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
3 Авторы комментариев
BaksomagnitcomInfomysteryAlex Авторы недавних комментариев

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Baksomagnitcom
Гость
Baksomagnitcom

нифига не понимании в физиках этих.. но часы – эт тема мощная!

 
Infomystery
Editor

Как трудно представить то, что невозможно увидеть! По-моему, физики-ядерщики настоящие инопланетяне.