Atom ure, hvordan fungerer

Atomure er den mest nøjagtige type ur, der findes, og de bruges til at kalibrere andre ure og tidsenheder. De virker ved at måle frekvensen af ​​stråling, der udsendes af atomer, når de skifter mellem energiniveauer.

Den mest almindelige type atomur bruger cæsiumatomer at måle frekvensen af ​​strålingen. Cæsiumatomer afkøles til meget lave temperaturer, og derefter placeres de i et magnetfelt. Dette får atomerne til at flugte med magnetfeltet, og de begynder at udsende stråling med en meget bestemt frekvens.

Frekvensen af ​​den stråling, der udsendes af cæsiumatomer, er kendt som cæsiumresonansfrekvensen , og det er lig 9.192.631.770 Hertz . Dette tal er så præcist, at det er blevet defineret som den officielle definition af den anden.

Atomure bruges til en række forskellige formål, herunder:

* Kalibrering af andre ure og timing enheder

* Synkronisering af kommunikationsnetværk

* Levering af tidssignaler til navigationssystemer

* Måling af den tid, det tager for lys at bevæge sig mellem to punkter

Atomure er en vigtig del af vores moderne verden, og de er med til at sikre, at vores ure er nøjagtige, og vores teknologi er synkroniseret.

Her er en mere detaljeret forklaring på, hvordan atomure fungerer:

1. Cæsiumatomer afkøles til meget lave temperaturer, så de bevæger sig meget langsomt. Dette er nødvendigt, fordi atomernes energiniveauer er meget små, og enhver termisk bevægelse ville forstyrre målingerne.

2. Cæsiumatomerne er placeret i et magnetfelt. Dette får atomerne til at flugte med magnetfeltet, og de begynder at udsende stråling med en meget bestemt frekvens.

3. Frekvensen af ​​den stråling, der udsendes af cæsiumatomerne, måles ved hjælp af en mikrobølgefrekvenstæller . Mikrobølgefrekvenstælleren tæller antallet af strålingsbølger, der passerer et punkt i en vis tid.

4. Mikrobølgefrekvenstælleren kalibreres ved hjælp af en kvartskrystaloscillator . Kvartskrystaloscillatorer er meget nøjagtige ure, men de er ikke så nøjagtige som atomure. De er dog gode nok til at kalibrere mikrobølgefrekvenstælleren til et meget højt niveau af nøjagtighed.

5. Cæsium atomuret er nu klar til at blive brugt til at kalibrere andre ure og timing enheder.

Atomure er et fantastisk eksempel på menneskelig opfindsomhed. De er utrolig præcise, og de har været med til at revolutionere måden, vi måler tid på.