Как работают атомные часы
Размещенно от Ричард Уильямс N on Декабрь 5th, 2008
Атомные часы используются для тысяч приложений по всему миру. От управления спутниками до даже синхронизации компьютерной сети с использованием NTP-сервером, атомные часы изменили способ управления и управления временем.
С точки зрения точности атомные часы не имеют себе равных. Цифровые кварцевые часы могут сохранять точное время в течение недели, не теряя больше секунды, но атомные часы могут удерживать время на миллионы лет без дрейфа.
Атомные часы работа по принципу квантовых скачков, ветвь квантовой механики, которая утверждает, что электрон; отрицательно заряженная частица, будет выходить на орбиту ядра атома (центра) на определенной равнине или уровне. Когда он поглощает или высвобождает достаточно энергии, в виде электромагнитного излучения электрон перепрыгивает в другую плоскость - квантовый скачок.
Измеряя частоту электромагнитного излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями, можно записать время прохождения. Цезиевые атомы (цезий 133) являются предпочтительными для синхронизации, поскольку они имеют 9,192,631,770 циклов излучения в каждую секунду. Поскольку энергетические уровни атома цезия (квантовые стандарты) всегда одинаковы и имеют такое большое количество, атомные часы цезия невероятно точны.
Наиболее распространенной формой атомных часов, используемых сегодня в мире, является цезийный фонтан. В этом типе часов облако атомов проецируется в микроволновую камеру и позволяет падать под действием силы тяжести. Лазерные лучи замедляют эти атомы и измеряют переход между энергетическими уровнями атома.
Следующее поколение атомных часов разрабатывается с использованием ионных ловушек, а не фонтана. Ионы представляют собой положительно заряженные атомы, которые могут быть захвачены магнитным полем. Другие элементы, такие как стронций, используются в этих тактовых импульсах следующего поколения, и считается, что потенциальная точность часов ионной ловушки стронция может быть в 1000 раз больше, чем у текущих атомных часов.
Атомные часы используются всеми видами технологий; спутниковая связь, Глобальная система позиционирования и даже интернет-торговля зависят от атомных часов. Большинство компьютеров синхронизируются косвенно с атомными часами, используя NTP-сервером, Эти устройства получают время от атомных часов и распределяют по своим сетям, обеспечивая точное время на всех устройствах.
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+
