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原子钟:历史与现代

在过去,在2012年,从目前45年当人类决定使用原子计时的时间最精确的测量。 1967年,国际SI的时间类别天文尺度不再是确定的-来取代他们来到铯频率标准。 他是一个流行的名字了 - 原子钟。 确切的时间,他们允许您确定在300万年一秒微小的错误,他们可以作为在世界任何地方的标准时间。

一个小历史

使用原子振动时间的精确测量的想法是由英国物理学家威廉·汤姆森在1879年首次提出。 在谐振器的发射器,科学家提出使用氢原子的作用。 第一次尝试只实现在40年代进行的实际想法。 二十世纪。 而世界上第一个工作原子钟出现在1955年在英国。 他们的创作者是英国实验物理学家路易斯·埃森博士。 我们的工作基础上,铯-133原子振动,因为它们的科学家的小时,最能衡量的时间与更大的精度比以前。 埃森允许误差的第一个单元是不是每百年超过一秒钟,但最终 测量的准确性 反复增加和每秒错误就要到了只有2-3亿年。

原子钟:操作

请问这个聪明的“设备”? 作为谐振频率产生的原子钟施加 的能量水平 的分子的或在原子的量子能级。 量子力学建立通信“原子核-电子”系统,多个离散的能量水平。 如果这样的系统会影响 所述电磁场 与严格规定的频率,就会有该系统的从低到高的转变。 这也是可能的,并且从一个更高的水平低,随后能量的辐射的逆过程原子跃迁。 这些现象可以监控并记录所有的能量跳跃,创造类似的振荡电路(又称原子振荡器)。 其谐振频率将对应于由原子普朗克常数除以过渡的相邻电平之间的能量差。

与它们的机械和天文前体相比,该振荡电路具有不可否认的优势。 用于物质的原子的原子振荡器的谐振频率中的一个是相同的,这是不摆锤和压电晶体。 此外,原子不会随时间而改变,它们的性能和不穿了。 因此,原子钟是非常准确,几乎永久计时表。

确切的时间和现代技术

电信网,卫星通信,GPS,NTP服务器,在证券交易所的电子交易,网上拍卖,通过互联网买票的过程 - 所有这些和许多其他的现象早已牢固确立了我们的生活。 但是,如果人类还没有发明的原子钟,这一切就根本不存在。 精确的时间同步,让您以最小化任何错误,延迟和延迟,使人们能够最大限度地利用这一宝贵的不可替代的资源,它永远不能拥有太多。

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