Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Atomic hvordan ure fungerer

Sådan fungerer atomure

Atomure er de mest nøjagtige ure i verden. De er baseret på atomers naturlige vibrationer, som er utrolig præcise. Atomure bruges til at kalibrere andre ure, såsom dem i din telefon eller computer, og de bruges også i videnskabelig forskning.

Hvordan fungerer atomure?

Atomure fungerer ved at måle frekvensen af ​​elektromagnetisk stråling, der udsendes af atomer. Frekvensen af ​​denne stråling er meget præcis, og den er bestemt af energiniveauerne for elektronerne i atomerne. Når en elektron bevæger sig fra et højere energiniveau til et lavere energiniveau, udsender den en foton af lys med en bestemt frekvens.

Atomuret måler frekvensen af ​​dette lys, og denne måling bruges til at beregne tiden. Den mest almindelige type atomur bruger et cæsiumatom, som har et meget stabilt energiniveau. Cæsiumatomet anbringes i et vakuumkammer, og det udsættes for en stråle af mikrobølger. Mikrobølgerne får elektronerne i cæsiumatomet til at bevæge sig fra et lavere energiniveau til et højere energiniveau. Når elektronerne falder tilbage til det lavere energiniveau, udsender de fotoner af lys med en frekvens på 9.192.631.770 hertz.

Denne frekvens er kendt som cæsiumresonansfrekvensen, og den er grundlaget for definitionen af ​​den anden. Den anden er defineret som varigheden af ​​9.192.631.770 perioder af strålingen svarende til overgangen mellem to hyperfine niveauer af grundtilstanden for cæsium 133-atomet.

Atomure er utrolig nøjagtige.

De bedste atomure kan holde tiden inden for et sekund hver 300 millioner år. Det betyder, at de er nøjagtige inden for én del i 10^15. Med andre ord, hvis et atomur kørte siden universets begyndelse (omkring 13,8 milliarder år siden), ville det kun være slukket med omkring et sekund.

Atomure bruges til mange forskellige formål.

Atomure bruges til at kalibrere andre ure, såsom dem i din telefon eller computer. De bruges også i videnskabelig forskning, såsom eksperimenter, der kræver ekstremt præcis timing. Atomure bruges endda i rumnavigation, hvor de bruges til at hjælpe satellitter med at holde kursen.

Atomure er en vigtig del af vores moderne verden.

De giver den præcise timing, der er afgørende for mange forskellige teknologier, fra mobiltelefoner til GPS-navigation. Atomure er også en påmindelse om universets utrolige præcision, og de har hjulpet os til bedre at forstå tidens natur.

Varme artikler