Az idő, az óra, a perc, a másodperc ... aki egész nap nem nézte meg az ezret egyszer, hogy megnézze, későn vagy korán érkezik-e találkozóra, hogy lássa, mennyi van még hátra dolgozni vagy egyszerűen csak megnézni, milyen gyorsan telik az ideje, amikor jól érzi magát a bárban barátaival vagy családjával. Vannak emberek, akik óvatosabbá teszik az órát, és mások, akik mindenhol késnek, mert nem nézik időben az órát. De biztosan feltetted magadnak a kérdést, van-e tökéletesen szinkronizált óra, amely mindenki számára pontos időt jelöl?
Igen létezik, és hívják atomóra. Ez egy óra, amely egy atomrezonanciát vagy rezgést használó számláló működtetésével működik. Ez a mai napig a legpontosabb ember által készített óra. Szeretné tudni, hogyan működik és miből áll? Olvassa tovább és ismerje minden titkát.
Hogyan működik az atomóra
Mint már korábban említettük, bármikor szükség lehet az idő ismeretére a mindennapi terveinek elkészítéséhez és a nyugodtsághoz. Ezért jól beállított órával kell rendelkeznie ahhoz, hogy jól tudja a napszakot. Egy korai vagy késői óra nem használ számunkra. Az atomórával ez nem történik meg velünk, mert így van a legpontosabb ember, akit valaha alkotott.
Ha összehasonlítjuk a hagyományos mechanikus órával, amely működését egy ingára alapozza, akkor ez más. Az első olyan rezgéssel működik, amely egymáshoz kapcsolt sebességfokozatokat mozgat, hogy kijelölje a másodpercek, percek és órák múlását jelző állandó ritmust. Az atomóra azonban az atomok energetikai variációinak frekvenciáján működik a mikrohullámú elektromágneses spektrum területén.
Az óra a Maser nevű anyagot használja. Ez egy mikrohullámú erősítő a stimulált sugárzáshoz. Bár összetettnek tűnik, nem más, mint egy olyan rendszer, amely képes a leggyengébb jeleket felerősíteni és az elektromágneses spektrum mikrohullámú peremévé alakítani. Mintha lézer lenne.
Ezt a Masert egy rádió adó pumpálja napi 0,000000001 másodperc frekvencia. Ennek a szivattyúzásnak a pontossága nagyon nagy. Ezért, amikor a rádióemissziót összekapcsoljuk egy atomelem sugárzásának variációival, a benne lévő ionok képesek elnyelni a sugárzást és fényt bocsátani. Mindez a rádióhullám-kibocsátásnak köszönhető.
Az adatok átalakulása idővé
Amikor az ionok elnyelik a sugárzást és fényt bocsátanak ki, egy fotoelektromos cella megfogja a fény kibocsátásának pontos pillanatát, és egy áramkörön keresztül megkezdi a kapcsolatot egy mérővel. A számláló az a darab, amely a felvételkészítésért felelős a várható hullám hányszor kezd kibocsátani.
Az összes olyan információt, amelyet az ion fénykibocsátásának számlálójában kapnak, átadják a számítógépnek. Ekkor megkezdődik az impulzusok vevőknek történő elküldéséhez szükséges összes művelet végrehajtása. A végső vevők azok, amelyek vizuálisan mutatják a helyes időt.
A sugárzás elnyelésére és a fénykibocsátásra használt izotóp a Cézium 133. Ezt az izotópot felmelegítik, hogy elengedhesse atomjait, és a birtokában lévő elektromos töltésekkel egy üres csövön keresztül vezethetők el, amely elektromágneses teret tartalmaz, és amely szűrőként működik, és csak azok az atomok kapjanak energiát, amelyekre szükség van. átmehet.
Az atomóra fontossága
Bizonyára gondolt arra, hogy van egy atomórája, hogy a világ legjobb pontossága legyen, és soha ne késlekedjen sehol. Nagy pontossága miatt azonban ez egy kutatásra szánt óra. Nem csak a kémiai reakciók időzítésére vagy olyan kísérletek elvégzésére használják, ahol az idő fontos változó, amelyet figyelembe kell venni. Nagyon hasznos tudni az idősebességben létező variációk.
Eddig az egyik legteljesebb és leghíresebb kísérlet, amelyben az atomórát alkalmazták, az, hogy a Föld körül ellentétes irányú gépeket küldjön. Amint a repülőgépek elhagyják eredetüket, elindul az óra, és megmérik azt az időt, amelyre mindkettő megérkezik. Így ellenőrzik ezt különleges relativitáselmélet érvényesül. Egy másik kísérlet szerint egy atomórát kell elhelyezni a felhőkarcoló alagsorában, egy másikat pedig a tetőn, hogy lássuk a kettő közötti különbséget. Az ilyen típusú kísérletekhez nagy pontosságú órára van szükség.
Jelenleg ezt az atomórát használják azoknak a GPS-műholdaknak a kialakításához, amelyeket már megszokhattunk okostelefonjainkban vagy autóinkban. Ezért ezeknek az eszközöknek az ideje nagyon pontos. A látottak alapján nem korlátozó laboratóriumi felhasználású, hanem közvetett módon mindannyian felhasználjuk.
Rendelkezhetünk kézi atomórával?
Aki nem akarja, hogy ilyen pontos óra legyen a kezükben, hogy a pontos időt ismerve mindenhova eljussanak. Az atomórák azonban soha nem érhetik el a kezünket. Nagy problémájuk van, és azért, hogy ilyen jó pontosságot érjenek el nagyon stabil környezetet és nagyon hideg hőmérsékletet igényel. Csak ezekben a környezetekben kerül előtérbe az atomóra pontos pontossága.
Másrészt azok az órák, amelyeket jelenleg beszerezhetünk meglehetősen pontosak, és becslések szerint nem lenne nagy piaci lehetősége. Tekintettel az összetevőire és a karbantartás nehézségeire, ez egy költséges óra lenne, és nem okozna mélyedést a piacokon. Nincs sok kilátás az eladásra, amely ösztönözné az atomkaróra kialakításának mechanizmusait.
Folyamatosan megfigyelheti azokat az embereket a világon, akik nem tudnak mit kezdeni a pénzükkel, és talán ez az embercsoport hajlandó nagyon magas árat fizetni az ilyen típusú, a csuklóján elhelyezett órákért. Csak azt mondani, hogy van valami egyedülálló és más, mint a többi ember, jó piaci lehetőség lehet.
Akárhogy is legyen, ez egy olyan típusú óra, amely nagyon szükséges a tudomány számára, és amely segít jobban megérteni a világot, amelyben élünk.