Atomik Saatler Açıklandı

Bir Atomik Saat Radyoaktif Midir?

An atom saati zamanı diğer saatlerden daha iyi tutar. Zamanın yerin dönüşü ve yıldızların hareketi daha iyi olmasını sağlarlar. Atom saati olmadan, GPS navigasyonu imkansız olurdu, Internet senkronize olmazdı ve gezegenlerin konumu, uzay sondaları ve iniş takımlarının başlatılması ve izlenmesi için yeterli hassasiyetle bilinmiyordu.

Bir atom saati radyoaktif değildir, atom bozunumuna dayanmaz. Aksine, bir atom saati, sıradan saatler gibi salınan bir kütle ve bir yay da vardır.

Evinizdeki standart bir saat ile bir atom saati arasındaki en büyük fark, atomik bir saatteki salınımın, bir atomun çekirdeği ve çevredeki elektronlar arasında olmasıdır. Bu salınım tam olarak bir saat çarkının balans tekerleği ve saç fırdöndüğüne paralel değil, gerçek şu ki geçen zamanın kaydını tutmak için salınımları kullanıyorlar. Atomdaki salınım frekansı çekirdeğin kütlesi ve çekirdeğin üzerindeki pozitif yük ile onu çevreleyen elektron bulutu arasındaki yerçekimi ve elektrostatik "yayın" tarafından belirlenir.

Atomik Saat Türleri Nedir?

Günümüzde, farklı atom saati türleri olmasına rağmen, hepsinin arkasındaki ilke aynı kalıyor. Temel fark, kullanılan element ve enerji seviyesinin ne zaman değiştiğini saptama vasıtasıyla ilişkilidir. Çeşitli atom saatleri türleri şunları içerir:

Sezyum atom saati, bir radyasyonlu sezyum atomu kullanıyor. Saat manyetik alanla farklı enerji seviyelerinin sezyum atomlarını ayırır.

Hidrojen atom saati, hidrojen atomlarını özel bir duvarın bulunduğu bir kapta istenen enerji seviyesinde tutar; böylece atomlar, yüksek enerji durumlarını çok çabuk kaybetmez.

En basit ve en kompakt olan Rubidium atom saati, çevresindeki mikrodalga frekansı doğru olduğunda optik rubidyum frekansında ışığın emilimini değiştiren bir rubidyum gazı camı hücresi kullanır.

Günümüzde mevcut olan en doğru ticari atom saati, sezyum atomu ve normal manyetik alanlar ve dedektörleri kullanmaktadır. Buna ek olarak, sezyum atomları, Doppler etkisi nedeniyle frekanstaki ufak değişiklikleri azaltarak lazer ışınları ile öne ve arkaya sıkıştırılarak durdurulur.

Atom Saati Ne Zaman Bulundu? Atomik saat

1945'de, Columbia Üniversitesi fizik profesörü Isidor Rabi, atomik ışın manyetik rezonansı adı verilen 1930'lerde geliştirdiği bir teknikle bir saat yapılabileceğini önermişti. 1949 tarafından, Ulusal Standartlar Bürosu (NBS, şimdi Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, NIST) amonyak molekülünü titreşim kaynağı olarak kullanarak dünyanın ilk atom saatini açıkladı ve 1952 tarafından, titanyum atomlarını titreşim kaynağı olarak kullanan ilk atom saati olan NBS-1'ı duyurdu.

1955'de Ulusal Fizik Laboratuarı (TGA), kalibre kaynağı olarak kullanılan ilk oditin demeti atomik saatini inşa etti. Önümüzdeki on yıl boyunca atomik saatlerin daha gelişmiş biçimleri oluşturuldu. 1967'ta Ağırlıklar ve Tedbirler konulu 13 Genel Konferansı, SI saniye değerini, sezyum atomunun titreşimlerine dayanarak tanımladı; dünyanın zaman tutma sistemi artık o noktada astronomik bir temele sahip değildi! Dünyanın en istikrarlı sezyum atom saati olan NBS-4, 1968'da tamamlandı ve NPL zaman sisteminin bir parçası olarak 1990'lerde kullanıldı.

1999'te, NPL-F1, 1.7'deki 10 parçalarının belirsizliği ile 15'in gücüne veya 20 milyon yıl içinde yaklaşık bir saniye hassasiyetle çalışmaya başlayarak, şimdiye kadarki en doğru atomik saat haline geldi (benzer bir standartla paylaşılan bir ayrım Paris).

Atomik Saat Saati Nasıl Ölçülür?

Belirli sezyum rezonansı için doğru frekans uluslararası anlaşma ile 9,192,631,770 Hz olarak tanımlanmıştır, böylece bu sayı ile bölüntüldüğünde çıktı saniyede tam 1 Hz veya 1 çevrimidir.

Modern sezyum atom saati (en yaygın tip) ile elde edilebilen uzun vadeli doğruluk bir milyon yıl başına bir saniyeden daha iyidir. Hidrojen atom saati, bir sezyum atomik saatinin yaklaşık 10 kat daha iyi bir kısa vadeli (bir hafta) doğruluk gösterir. Bu nedenle, atom saati, astronomik tekniklerle yapılan ölçümlere kıyasla, zaman ölçümünün doğruluğunu yaklaşık bir milyon kat arttırmıştır.

Atomik Saati Senkronize Etmek

Bir atom saati ile eşzamanlı hale getirmenin en basit yolu, özel NTP sunucusu. Bu cihazlara ya NIST ya da NPL gibi yerlerden gelen ya GPS atamatik saat sinyali ya da radyo dalgaları verilecektir.

Bu mesaj tarafından yazılmıştır

Richard N Williams

Richard N Williams teknik yazar ve NTP Server ve Time Senkronizasyon sektöründe uzmandır. Google + 'da Richard N Williams

İlgili Okuma