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原子時計の仕組み

原子時計 利用可能な最も正確なタイプのクロックであり、他のクロックやタイミングデバイスを較正するために使用されます。それらは、エネルギーレベル間の移行時に原子によって放出される放射線の頻度を測定することにより機能します。

最も一般的なタイプの原子時計はセシウム原子を使用します 放射線の周波数を測定します。セシウム原子は非常に低い温度まで冷却され、磁場に配置されます。これにより、原子が磁場と整列し、非常に特定の周波数で放射を放出し始めます。

セシウム原子によって放出される放射線の周波数は、セシウム共鳴周波数として知られています 、そしてそれは 9,192,631,770 hertz に等しくなります 。この数は非常に正確であるため、2番目の公式定義として定義されています。

原子時計は、次のようなさまざまな目的に使用されます。

*他のクロックやタイミングデバイスの校正

*通信ネットワークの同期

*ナビゲーションシステムの時間信号を提供します

*光が2つのポイント間を移動するのにかかる時間を測定する

原子時計は私たちの現代世界の重要な部分であり、時計が正確であり、私たちの技術が同期されるようにするのに役立ちます。

ここに、原子時計がどのように機能するかについてのより詳細な説明があります:

1.セシウム原子は非常に低い温度に冷却されるため、非常にゆっくりと動きます。これは、原子のエネルギーレベルが非常に小さく、熱運動が測定値を乱すため、これが必要です。

2。セシウム原子は磁場に配置されます。これにより、原子が磁場と整列し、非常に特定の周波数で放射を放出し始めます。

3.セシウム原子によって放出される放射線の周波数は、マイクロ波周波数カウンターを使用して測定されます 。マイクロ波周波数カウンターは、一定の時間でポイントを通過する放射の波の数をカウントします。

4.マイクロ波周波数カウンターは、 Quartzクリスタルオシレーターを使用して較正されています 。クォーツクリスタルオシレーターは非常に正確な時計ですが、原子時計ほど正確ではありません。ただし、マイクロ波周波数カウンターを非常に高いレベルの精度に調整するのに十分です。

5.セシウム原子時計は、他の時計やタイミングデバイスを較正するために使用する準備ができました。

原子時計は、人間の創意工夫の驚くべき例です。彼らは非常に正確であり、時間を測定する方法に革命をもたらすのに役立ちました。

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