Рассмотрены атомные часы
Размещенно от Ричард Уильямс N on Апрель 20th, 2009
Является ли атомное время радиоактивным?
An Атомные часы сохраняет время лучше, чем любые другие часы. Они даже держат время лучше, чем вращение Земли и движение звезд. Без атомных часов GPS-навигация была бы невозможна, Интернет не синхронизировался, а положение планет не было бы известно с достаточной точностью для запуска космических зондов и посадочных аппаратов.
Атомные часы не являются радиоактивными, он не полагается на атомный распад. Скорее, атомные часы имеют колеблющуюся массу и пружину, как обычные часы.
Большая разница между стандартными часами в вашем доме и атомными часами заключается в том, что колебание в атомных часах находится между ядром атома и окружающими электронами. Это колебание не является точно параллельным балансовому колесу и волосам часовых часов, но факт заключается в том, что оба используют колебания, чтобы отслеживать время прохождения. Частоты колебаний в атоме определяются массой ядра, гравитационной и электростатической «пружиной» между положительным зарядом на ядре и окружающим его электронным облаком.
Каковы типы атомных часов?
Сегодня, хотя существуют разные типы атомных часов, принцип, лежащий в их основе, остается неизменным. Основное различие связано с используемым элементом и средством обнаружения, когда изменяется энергетический уровень. Различные типы атомных часов включают в себя:
В атомных часах цезия используется пучок атомов цезия. Часы отделяют атомы цезия разных уровней энергии магнитным полем.
Водородные атомные часы поддерживают атомы водорода на требуемом уровне энергии в контейнере со стенками специального материала, так что атомы не теряют свое более высокое энергетическое состояние слишком быстро.
В атомных часах Rubidium, простейших и самых компактных, используется стеклянная ячейка рубидиевого газа, которая меняет поглощение света на оптической частоте рубидия, когда окружающая микроволновая частота находится в правильном направлении.
Самые точные коммерческие атомные часы, доступные сегодня, используют атом цезия и нормальные магнитные поля и детекторы. Кроме того, атомы цезия прекращаются от застегивания назад и вперед лазерными лучами, уменьшая небольшие изменения частоты из-за эффекта Допплера.
Когда изобрели атомные часы? атомные часы
В 1945 профессор физики Колумбийского университета Исидор Раби предположил, что часы могут быть сделаны из техники, разработанной им в 1930, называемом магнитным резонансом атомного пучка. В 1949 Национальное бюро стандартов (НБС, ныне Национальный институт стандартов и технологий, NIST) объявила первые атомные часы в мире, используя молекулу аммиака в качестве источника вибраций, а 1952 объявила о первых атомных часах с использованием атомов цезия в качестве источника вибрации NBS-1.
В 1955 Национальная физическая лаборатория (NPL) в Англии построили первые атомные часы с цезием, используемые в качестве источника калибровки. В течение следующего десятилетия были созданы более совершенные формы атомных часов. В 1967 13th Генеральная конференция по весам и мерам определила SI секунду на основе колебаний атома цезия; система поддержания времени в мире больше не имела астрономической основы в этот момент! NBS-4, самые стабильные целые атомные часы цезия, был завершен в 1968 и использовался в 1990 как часть временной системы NPL.
В 1999 NPL-F1 начал работу с неопределенностью частей 1.7 в 10 до 15th мощности или точностью до примерно одной секунды за 20 миллионов лет, сделав ее наиболее точными атомными часами, когда-либо сделанными (различие, разделенное с аналогичным стандартом в Париж).
Как измеряется время атомных часов?
Правильная частота для конкретного резонанса цезия теперь определяется международным соглашением как 9,192,631,770 Гц, так что при делении на это число выход составляет точно 1 Гц или цикл 1 в секунду.
Долгосрочная точность, достигаемая современными атомными часами цезия (наиболее распространенный тип), лучше, чем одна секунда на миллион лет. Водородные атомные часы показывают лучшую кратковременную (одну неделю) точность, приблизительно в 10 раз превышающую точность атомных часов цезия. Поэтому атомные часы увеличили точность измерения времени примерно в миллион раз по сравнению с измерениями, выполненными с помощью астрономических методов.
Синхронизация с атомными часами
Самый простой способ синхронизировать с атомными часами - использовать выделенный сервер NTP, Эти устройства получат либо GPS-сигнал с тактовой частотой, либо радиоволны из таких мест, как NIST или NPL.
Это сообщение было написано Ричард Уильямс N
Ричард Уильямс N технический писатель и специалист в сервера и Синхронизация времени NTP промышленности. Ричард Уильямс N в Google+
