原子钟

带原子钟的时间控制器

时间,小时,分钟,秒钟...他全天没看一千遍,看他是迟到还是早到,要看你还剩下多少钱工作或只是想看看与朋友或家人在酒吧度过美好时光时光会流逝多少。 有些人提倡时钟谨慎,有些人到处迟到,因为他们不按时看时钟。 但是,您肯定已经问过自己一个问题,是否会有一个完美同步的时钟来标记每个人的确切时间?

是的,它存在,被称为 原子钟。 它是通过操作利用原子共振或振动的计数器而工作的手表。 它是迄今为止最精确的人造手表。 您是否想知道它的工作原理和组成? 继续阅读并了解其所有秘密。

原子钟如何工作

NASA原子钟

正如我们之前所提到的,可能需要随时了解时间才能制定您的日常计划并保持镇定。 因此,您必须有一个设定良好的时钟才能清楚地了解自己的时间。 早晚的时钟对我们没有用。 对于原子钟,这不会发生在我们身上,因为它是 有史以来最准确的人。

如果我们将其与以钟摆为基础的传统机械表进行比较,则这是不同的。 前者通过振动使一系列相互关联的齿轮运动,以标记出恒定的节奏,指示经过数秒,数分钟和数小时。 然而,原子钟通过微波电磁频谱区域中原子的能量变化频率来工作。

该表使用一种名为Maser的材料。 它是一种微波放大器,用于激发辐射。 尽管听起来很复杂,但它无非是一个能够放大最弱信号并将其转换为电磁频谱的微波条纹的系统。 就像激光。

该Maser由无线电发射器泵送 每天0,000000001秒的频率。 这种泵送的准确性非常高。 因此,当无线电发射器与原子元素的辐射变化中的频率耦合时,在那里的离子能够吸收所述辐射并发射光。 所有这些都是由于无线电波的发射而发生的。

数据转化为时间

原子钟的机械

当离子吸收辐射并发光时,光电电池会捕捉到发光的确切瞬间,并通过电路开始与电表的连接。 柜台是负责记录的物品 预期波开始发射的次数。

在离子发光时间的计数器中获得的所有数据都传递到计算机。 这是开始执行将脉冲发送到接收器所需的所有操作的时候。 最终的接收者是那些以视觉方式向我们显示正确时间的接收者。

用于吸收辐射和发光的同位素是铯133。 对该同位素进行加热,使其能够释放其原子,并利用它们所拥有的电荷,可以将它们通过空管传导,该空管具有电磁场,该电磁场充当过滤器,因此只有其能量状态为所需原子的原子可以通过

原子钟的重要性

原子钟的精度

当然,您已经考虑过拥有原子钟来拥有世界上最好的精度,并且永远不会迟到。 但是,由于其极高的精度,它是用于研究的手表。 它不仅可以用于计时化学反应的时间,也可以用于进行将时间作为重要考虑因素的实验。 知道这很有用 时间的速度存在变化。

迄今为止,使用原子钟的最完整,最著名的实验之一是向地球周围相反的方向发送飞机。 一旦飞机离开原点,便开始计时并测量两架飞机到达的时间。 这就是验证 狭义相对论成立。 另一个实验是将原子钟放置在摩天大楼的地下室中,另一个放置在屋顶上,以查看两者之间的差异。 对于这些类型的实验,您需要一个精度很高的时钟。

当前,此原子钟用于形成我们习惯于在智能手机或汽车中使用的GPS卫星。 因此,这些设备的时间非常准确。 从中可以看出,它没有限制性的实验室用途,而是我们所有人之间的间接使用。

我们可以有一个手持原子钟吗?

原子手表

谁不想在手上掌握如此精确的手表,不知道确切的时间到哪里去。 但是,原子钟永远无法到达我们的手中。 他们有一个大问题,那就是为了拥有如此高的精度 需要非常稳定的环境和非常冷的温度。 正是在这些环境中,原子钟的精确度才是最重要的。

另一方面,我们目前可以购买的手表 它们非常准确,据估计它将没有很大的市场选择。 考虑到其部件及其维护难度,这将是一款高价位的手表,不会对市场产生任何影响。 没有太大的销售前景可以鼓励人们开发具有原子钟表的机械装置。

您可以不断观察世界上不知道如何处理金钱的人,也许这群人愿意为腕上如此精确的这种手表支付很高的价格。 只是说他们有与众不同的独特之处可能是一个不错的市场选择。

尽管如此,它是科学界必不可少的一种手表,有助于更好地了解我们所生活的世界。


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