Wat is een atoomklok?
Tijdsmeting apparaten bevatten meestal of zijn aangesloten op een machine die slingert heen en weer en neer of bij een constante snelheid de controle op het verkeer van de handen of de snelheid van verandering van de cijfers. Mechanische of analoge klokken gebruik evenwicht wielen, pendulums en de afstelling van vorken en kwarts kristallen als hun trillende machines voor de meting.
Atoomklokken werken op vrijwel dezelfde wijze - behalve dat zij gebruik maken van de frequentie van de trilling van atomen of moleculen te meten tijd - vandaar de naam 'atoomklokken'.
Hoe een atoomklokken werken
Een typisch atoomklok bestaat uit een holte waarin de kern (meestal Cesium-133) wordt verwarmd tot het vrijgeven van de atomen. De atomen vrijgegeven hebben verschillende elektrische ladingen. De atomen worden doorgegeven door middel van een vacuüm buis dan door middel van een magnetisch veld waar alleen atomen met de juiste energie staat zijn toegestaan om door.
De geselecteerde lage-energie atomen vervolgens door een geconcentreerd gebied magnetron die wordt geproduceerd door een zender gecontroleerd door een kwarts kristaloscillator dat is ingesteld op trillen op 9192631770 Hertz of cycli per seconde. De frequentie van de magnetron veld is niet altijd nauwkeurig en varieert van de vereiste trillingen, maar de variatie is altijd minimaal zijn en de juiste frequentie is cyclisch bereikt.
Een atoom verandert in een hoog energieverbruik staat alleen als het door precies op een moment dat de magnetron veld is op de juiste frequentie. Atomen die zijn veranderd energie-staten worden opgespoord en worden gecontroleerd door een apparaat aan het einde van het vacuüm buis.
Op dit punt een andere magnetische veld sorteert en filtert de atomen uit te identificeren atomen met de juiste energie. Als de atomen geteld gaan onder een bepaalde drempel, dan is de kristaloscillator niet naar behoren functioneert, en is aangepast zodat het uitzendt op de juiste frequentie. Een apart apparaat vervolgens zet de oscillatiefrequentie te pulsen van precies een seconde per stuk.
Maakt gebruik van atoomklokken
De hoge nauwkeurigheid van de atoomklokken is een essentieel element in vele hedendaagse toepassingen. Het Global Positioning System (GPS) is een cluster van zevenentwintig satellieten en iedere satelliet voert drie atoomklokken. De atoomklokken zijn van cruciaal belang voor nauwkeurige meting van de exacte locatie. Een op de grond GPS unit ontvangt signalen van minimaal vier van deze satellieten en de positie wordt gemeten met behulp van de tijd verschillen van de signalen van de vier satellieten.
Communicatie bedrijven ook gebruik maken van atoomklokken. Meerdere gegevens of spraak-uitzendingen kan worden overgedragen dezelfde draden als computers aan beide uiteinden kunnen verschuiven van de ene naar de andere enkele duizenden keren per seconde. Als de klokken controle op de verschuivingen zijn niet synchroon, de uitzendingen worden jumbled en gegevens beschadigd worden. Mobiele communicatie, internetdiensten en digitale televisie-uitzendingen gebruik maken van de dezelfde fundamentele benadering.
De verschillende wetenschappen ook gebruik maken van atoomklokken. Geologen ze gebruiken bij het meten van verschuivingen in de aardkorst; astronomen ze nodig hebben om hun plan galactische verkenningen. Andere toepassingen worden ontwikkeld, gaande van de consument aan de wetenschappelijke toepassingen.
Voeg Wat is een atoomklok?
