Sådan fungerer atomure

Atomure er enheder, der bruger atomernes naturlige vibrationer til at måle tid. De er de mest nøjagtige ure i verden, og de bruges til at kalibrere andre ure og til at synkronisere kommunikationsnetværk.

Atomure fungerer ved at måle frekvensen af ​​elektromagnetisk stråling, der udsendes af atomer. Frekvensen af ​​denne stråling bestemmes af atomernes energiniveauer, og den er meget stabil. Det betyder, at atomure kan holde tiden meget præcist.

Det første atomur blev bygget i 1949 af National Bureau of Standards (NBS). Dette ur brugte cæsiumatomernes vibrationer til at måle tiden. Cæsiumatomer har et meget stabilt energiniveau, og det gør dem ideelle til brug i atomure.

Siden udviklingen af ​​det første atomur er der sket mange forbedringer af teknologien. Atomure er nu meget mindre og mere nøjagtige, end de var tidligere. De bruges også i en række applikationer, herunder navigation, telekommunikation og videnskabelig forskning.

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

1. Atomer exciteres til et højere energiniveau. Dette gøres ved at skinne en lysstråle mod atomerne. Lyset har en frekvens, der er tæt på atomernes naturlige frekvens. Dette får atomerne til at absorbere lyset og bevæge sig til et højere energiniveau.

2. Atomerne udsender lys, når de vender tilbage til deres lavere energiniveau. Frekvensen af ​​dette lys er den samme som frekvensen af ​​det lys, der blev absorberet. Dette lys detekteres af en fotodetektor.

3. Lysets frekvens måles. Lysets frekvens måles med en tæller. Denne tæller tæller antallet af lysbølger, der detekteres i en given tidsperiode.

4. Tidspunktet er beregnet. Tiden beregnes ved at dividere antallet af lysbølger med lysets frekvens. Dette giver den tid, der er gået, siden atomerne blev exciteret til et højere energiniveau.

Atomure er meget nøjagtige, fordi frekvensen af ​​det lys, der udsendes af atomer, er meget stabil. Det betyder, at atomure kan holde tiden meget præcist. Atomure bruges til at kalibrere andre ure og til at synkronisere kommunikationsnetværk. De bruges også i videnskabelig forskning til at måle den hastighed, hvormed universet udvider sig.