>> 自然の科学 >  >> 天文学

原子時計のしくみ

原子時計は、これまでに作成された最も正確なタイムキーピングデバイスです。それらは、原子の天然振動を使用して時間を測定することで機能します。原子時計で使用される原子は通常、セシウム133またはルビジウム-87です。

セシウム-133原子は、9,192,631,770 HERTZの非常に正確な周波数で振動します。これは、彼らが毎秒9,192,631,770回振動することを意味します。この周波数は非常に正確であるため、2番目のものを定義するために使用されています。これは、国際単位システム(SI)のベース時間単位です。

ルビジウム-87原子は、6,834,682,610 Hertzの非常に正確な周波数でも振動します。この周波数は、2番目の周波数も定義するために使用されます。

原子時計は、原子の振動の周波数を測定することにより機能します。これは、原子を磁場に配置し、マイクロ波信号にさらしていることによって行われます。マイクロ波信号により、原子がより高い周波数で振動します。 2つの周波数の差が測定され、時間の計算に使用されます。

原子時計は、10億年ごとに1秒の精度で時間を測定できます。これにより、衛星ナビゲーション、通信、科学研究などのアプリケーションに非常に役立ちます。

これは、原子時計の仕組みのより詳細な説明を示します。

1。原子は真空チャンバーに配置されます。

これは、原子の振動を妨げる可能性のある空気抵抗の効果を排除するために行われます。

2。原子は非常に低い温度まで冷却されます。

これは、原子の動きを遅くし、それらの振動をより正確にするために行われます。

3。原子は磁場に配置されます。

磁場により、原子は特定の方法で自分自身を整列させます。これは次のステップに必要です。

4。原子はマイクロ波信号にさらされます。

マイクロ波信号により、原子がより高い周波数で振動します。 2つの周波数の差が測定され、時間の計算に使用されます。

原子時計は非常に複雑で正確なデバイスです。彼らは私たちが時間を測定する方法に革命をもたらし、多くの現代の技術に不可欠です。

  1. 火星を緑に変える:火星で作物を育てる方法
  2. それを発見した研究者によると、レナード彗星を見る方法
  3. 海鳥が潮について教えてくれること
  4. 誰が月を所有していますか?宇宙弁護士は答えます
  5. これらの実験結果は本当にとても予測可能でしたか?これらの研究者は、調べることを目指しています
  6. NASAの忍耐力によってサンプリングされたロックは、なぜローバーが火星に来たのかを体現しています