Perché gli orologi atomici sono utilizzati?

Un orologio atomico è un tipo di orologio che utilizza gli atomi dei vari elementi per aiutare a mantenere la precisione costante. Mentre sono stati utilizzati ammoniaca, idrogeno e rubidio, cesio (cesio in Gran Bretagna) è l'elemento più comune utilizzato perché è stato il primo a lavorare.

Storia

Il primo orologio atomico è stato costruito nel 1948 da US National Bureau of Standards utilizzando ammoniaca e tubo di rame. Purtroppo, era meno preciso orologi meccanici e così è stato usato mai per tenere il tempo.

Il primo orologio atomico successo arrivò nel 1955. Costruito da Louis Essen, il cesio era il primo orologio atomico che teneva il tempo con più precisione l'orologio medio. Sua capacità di tenere il tempo era così preciso che era più costante quindi la rotazione della terra.

Solo un anno più tardi, un orologio al cesio era disponibile per l'acquisto. La precisione era diventato così avanzata che perderebbe un secondo ogni 6.000 anni.

Funzione

In un orologio atomico, l'ora è calcolata da un oscillatore a cristallo di quarzo, che può cambiare la frequenza nel tempo e variare la precisione dell'orologio. Per mantenere la precisione, un orologio atomico è un dispositivo che controlla ripetutamente la frequenza dell'oscillatore.

Gli orologi atomici più accurati utilizzare una fornitura di cesio, con suoi 55 filatura elettroni che sono manipolati da forno, magneti e onde radio per mantenere l'oscillatore a cristallo di quarzo alla giusta frequenza. Una diminuzione del numero di mezzi modificati gli elettroni che l'oscillatore deve essere regolato, un'attività gestita da un sistema automatizzato fino a quando il numero di atomi modificati restituisce al massimo.

In orologi atomici più recenti, i laser vengono utilizzati invece di magneti per separare gli atomi di cesio e questi solo perde un secondo ogni 6 milioni di anni.

Utilizza

Per la persona media, la Suprema precisione di un orologio atomico non sembra utile, ma in realtà l'orologio si rivela indispensabile in molti modi. Ad esempio, coloro che utilizzano dispositivi GPS stanno avendo loro posizione individuato da molti dei 27 satelliti, ciascuno dei quali porta tre orologi atomici.

Società di comunicazione utilizzare orologi atomici per ottenere frequenze esatte quindi più conversazioni possono viaggiare verso il basso i fili stessi. Senza questo tipo di precisione, comunicazioni sarebbero disordine a causa di così tante persone utilizzano le linee.

Confronto

La media, non-atomic clock funziona contando le vibrazioni di qualcosa come un pendolo che mantiene una frequenza coerenza. Tuttavia, questo meccanismo può essere influenzato da stimoli come gravità, pressione dell'aria e temperatura uniforme, variando la velocità dell'orologio. Orologi atomici, d'altra parte, sarebbe solo l'esperienza variazioni minori dopo centinaia di anni, che li rende molto più preciso di orologi meccanici.

Avanzamenti

I progressi più recenti, più accurati sull'orologio atomico sono essere ricercato e inventato. La Fontana di cesio sperimentale prevede l'utilizzo di laser per rallentare milioni di atomi di cesio e poi spingere verso l'alto per consentire loro di soccombere alla forza di gravità, al punto che passano attraverso le onde radio e un laser misura la quantità di energia cambia. Loro precisione ha raggiunto una perdita di un secondo ogni 15 milioni di anni.

La macchina di ioni intrappolati è un dispositivo che intrappola gli ioni (atomi con carica elettrica) nel luogo e li espone a radiationto ridurre i problemi con frequenza. Si ritiene che, una volta perfezionato, la macchina deve solo perdere un secondo ogni 10 miliardi di anni.