Den vanligaste typen av atomur använder cesiumatomer för att mäta strålningens frekvens. Cesiumatomer kyls till mycket låga temperaturer, och sedan placeras de i ett magnetfält. Detta gör att atomerna kommer i linje med magnetfältet, och de börjar avge strålning med en mycket specifik frekvens.
Frekvensen av strålningen som sänds ut av cesiumatomer är känd som cesiumresonansfrekvensen , och det är lika med 9 192 631 770 Hertz . Detta nummer är så exakt att det har definierats som den officiella definitionen av den andra.
Atomklockor används för en mängd olika ändamål, inklusive:
* Kalibrering av andra klockor och tidtagningsenheter
* Synkronisera kommunikationsnätverk
* Tillhandahålla tidssignaler för navigationssystem
* Mätning av tiden det tar för ljus att färdas mellan två punkter
Atomklockor är en viktig del av vår moderna värld, och de hjälper till att säkerställa att våra klockor är korrekta och vår teknik är synkroniserad.
Här är en mer detaljerad förklaring av hur atomur fungerar:
1. Cesiumatomer kyls till mycket låga temperaturer, så att de rör sig mycket långsamt. Detta är nödvändigt eftersom atomernas energinivåer är mycket små, och varje termisk rörelse skulle störa mätningarna.
2. Cesiumatomerna är placerade i ett magnetfält. Detta gör att atomerna kommer i linje med magnetfältet, och de börjar avge strålning med en mycket specifik frekvens.
3. Frekvensen av strålningen som emitteras av cesiumatomerna mäts med en mikrovågsfrekvensräknare . Mikrovågsfrekvensräknaren räknar antalet strålningsvågor som passerar en punkt under en viss tid.
4. Mikrovågsfrekvensräknaren kalibreras med en kvartskristalloscillator . Kvartskristalloscillatorer är mycket exakta klockor, men de är inte lika exakta som atomur. De är dock tillräckligt bra för att kalibrera mikrovågsfrekvensräknaren till en mycket hög noggrannhetsnivå.
5. Cesiumatomklockan är nu redo att användas för att kalibrera andra klockor och tidtagningsenheter.
Atomklockor är ett fantastiskt exempel på mänsklig uppfinningsrikedom. De är otroligt exakta och de har hjälpt till att revolutionera sättet vi mäter tid på.
