Laikas, valandos, minutės, sekundės ... kuris visą dieną nežiūrėjo tūkstančio ir vieną kartą į laikrodį, norėdamas sužinoti, ar jis vėlai ar anksti atvyksta į susitikimą, kad pamatytumėte, kiek jums liko išeiti iš darbo ar paprasčiausiai Sužinokite, kaip greitai prabėga jūsų laikas, kai gerai leidžiate laiką bare su draugais ar šeima. Yra žmonių, kurie iš anksto skatina laikrodį, o kiti vėluoja visur, nes laiku nežiūri į laikrodį. Bet tikrai jūs uždavėte sau klausimą, ar bus tobulai sinchronizuotas laikrodis, žymintis tikslų laiką visiems?
Taip, jis egzistuoja ir yra vadinamas atominis laikrodis. Tai laikrodis, veikiantis veikiant skaitikliui, kuris naudoja atomo rezonansą ar vibraciją. Tai tiksliausias iki šiol žmogaus sukurtas laikrodis. Ar norite sužinoti, kaip jis veikia ir iš ko jis pagamintas? Skaitykite ir žinokite visas jo paslaptis.
Kaip veikia atominis laikrodis
Kaip jau minėjome anksčiau, norint susidaryti kasdienius planus ir būti ramiam, gali prireikti bet kada žinoti laiką. Todėl, norint gerai žinoti dienos laiką, turite turėti gerai nustatytą laikrodį. Ankstyvas ar vėluojantis laikrodis mums nenaudingas. Su atominiu laikrodžiu mums taip nenutinka, nes taip yra tiksliausias kada nors sukurtas žmogus.
Jei palyginsime su tradiciniu mechaniniu laikrodžiu, kuris savo veikimą grindžia švytuokle, šis yra kitoks. Pirmasis veikia su svyravimu, judinančiu viena su kita susijusių pavarų seriją, kad būtų nustatytas pastovus ritmas, rodantis sekundžių, minučių ir valandų praėjimą. Tačiau atominis laikrodis veikia pagal atomų energetinių pokyčių dažnį mikrobangų elektromagnetinio spektro srityje.
Laikrodyje naudojama medžiaga, vadinama „Maser“. Tai yra mikrobangų stiprintuvas, skirtas stimuliuotai spinduliuotei. Nors tai skamba kompleksiškai, tai yra ne kas kita, kaip sistema, galinti sustiprinti silpniausius signalus ir paversti juos elektromagnetinio spektro mikrobangų kraštu. Tai tarsi lazeris.
Šį „Maser“ pumpuoja radijo siųstuvas su 0,000000001 sekundžių per dieną dažnis. Šio siurbimo tikslumas yra labai didelis. Dėl šios priežasties, kai radijo spinduliuotė yra sujungta su atomo elemento spinduliuotės kitimo dažniu, ten esantys jonai sugeba sugerti minėtą spinduliuotę ir skleisti šviesą. Visa tai vyksta radijo bangų spinduliavimo dėka.
Duomenų transformacija į laiką
Kai jonai sugeria spinduliuotę ir skleidžia šviesą, fotoelementas fiksuoja tikslų šviesos skleidimo momentą ir per grandinę pradeda ryšį su skaitikliu. Skaitliukas yra kūrinys, atsakingas už galimybę įrašyti kiek kartų laukiama banga pradeda skleisti.
Visi duomenys, gaunami skaičiuojant laiką, kai jonas skleidžia šviesą, perduodami į kompiuterį. Kai pradedamos vykdyti visos operacijos, reikalingos impulsams siųsti į imtuvus. Galutiniai imtuvai yra tie, kurie vizualiai parodo mums teisingą laiką.
Izotopas, naudojamas absorbuoti spinduliuotę ir skleisti šviesą, yra Cezis 133. Šis izotopas yra kaitinamas, kad galėtų išlaisvinti savo atomus ir, turėdamas elektrinius krūvius, juos būtų galima praleisti per tuščią vamzdelį su elektromagnetiniu lauku, kuris veikia kaip filtras, kad tik tie atomai, kurių energetinė būsena yra reikalinga, galėtų praeiti. .
Atominio laikrodžio svarba
Be abejo, jūs pagalvojote apie atominio laikrodžio tikslumą pasaulyje ir niekada nevėluokite. Tačiau tai yra laikrodis, skirtas moksliniams tyrimams, atsižvelgiant į jo didelę tikslumą. Jis naudojamas ne tik cheminių reakcijų laikams nustatyti ar eksperimentams atlikti, kai laikas yra svarbus kintamasis, į kurį reikia atsižvelgti. Tai gana naudinga žinoti laiko greičio svyravimai. Tai gali būti tiesiogiai susiję su tyrimu Žemės sukimasis, esminis aspektas veikiant laiko juostų sistema.
Iki šiol vienas išsamiausių ir žinomiausių eksperimentų, kurio metu buvo naudojamas atominis laikrodis, yra siųsti lėktuvus priešinga kryptimi aplink Žemę. Lėktuvams nukrypus nuo jų kilmės, paleidžiamas laikrodis ir matuojamas laikas, kurio reikia abiems atvykti. Taip tai patikrinama galioja ypatingas reliatyvumas. Kitas eksperimentas - atominio laikrodžio pastatymas dangoraižio rūsyje, kitas - ant stogo, kad būtų galima pamatyti šių dviejų skirtumą. Norint atlikti tokio tipo eksperimentus, jums reikia didelio tikslumo laikrodžio.
Šiandien šis atominis laikrodis naudojamas GPS palydovams, kuriuos esame įpratę naudoti savo išmaniuosiuose telefonuose ar automobiliuose, formuoti. Todėl laikas šiuose įrenginiuose yra labai tikslus. Jei atsižvelgsime į šio laikrodžio veikimą, galime suprasti, kaip jis susijęs su laiko kituose dangaus kūnuose, tokiuose kaip Mėnulis. Kaip matote, jis nėra griežtai naudojamas laboratorijoje, bet mes visi jį naudojame netiesiogiai.
Ar galime turėti delninį atominį laikrodį?
Kas nenori turėti tokio tikslaus laikrodžio kaip šis, kad galėtų eiti visur žinodamas tikslų laiką. Tačiau atominiai laikrodžiai niekada nepasieks mūsų rodyklių. Jie turi didelę problemą, kad būtų toks geras tikslumas reikalinga labai stabili aplinka ir labai šalta temperatūra. Tik tokiose aplinkose išryškėja tikslus atominio laikrodžio tikslumas.
Kita vertus, laikrodžiai, kuriuos šiuo metu galime įsigyti jie yra gana tikslūs ir manoma, kad jis neturėtų didelių rinkos galimybių. Atsižvelgiant į jo komponentus ir sudėtingą priežiūrą, tai būtų brangus laikrodis ir nepakenktų rinkoms. Nėra daug pardavimo perspektyvų, skatinančių kurti atominio rankinio laikrodžio mechanizmus.
Jūs galite nuolat stebėti žmones pasaulyje, kurie nežino, ką daryti su savo pinigais, ir galbūt ši žmonių grupė yra pasirengusi mokėti labai dideles kainas už tokio tikslaus laikrodžio tipą ant riešo. Tik pasakymas, kad jie turi kažką unikalaus ir skiriasi nuo kitų žmonių, galėtų būti geras rinkos pasirinkimas.
Kad ir kaip būtų, tai yra laikrodis, kuris labai reikalingas mokslui ir kuris padeda geriau suprasti pasaulį, kuriame gyvename.
