ساعت اتمی

دانشنامه عمومی

ساعت اتمی گونه ای از ساعت است که فرکانس تشدید استاندارد اتمی را به عنوان عنصر نگهداری زمان به کار می گیرد. این ساعت ها دقیق ترین ساعت و استاندارد فرکانسی بسامد شناخته شده اند و به عنوان استانداردهای اولیه برای سرویس جهانی پخش زمان، برای کنترل فرکانس پخش برنامه های تلویزیونی و سیستم های موقعیت موقعیت یاب جهانی همانند جی پی اس به کار می روند. ساعت های اتمی از پرتو افشانی هسته ای استفاده نمی کنند، بلکه از سیگنال های دقیق مایکروویو استفاده می کنند. سیگنال های مذکور هنگامی تولید می شوند که الکترون ها در اتم ها سطح انرژی خود را از سطحی به سطحی دیگر دگرگون می شود و در طی انتقال بین چنین حالت هایی آنها با فرکانس بسیار خاصی از تابش الکترومغناطیسی دارند. از این پدیده سیستم بین المللی یکاها ( SI ) به عنوان مبنایی برای تعریف از یک ثانیه استفاده می کند:
نیست - اف۲ امروزه دقیق ترین ساعت اتمی جهان است که به ازای هر ۳۰۰ میلیون سال، تنها ۱ ثانیه خطا دارد. [ ۱]
آژانس های استاندارد ملی در بسیاری از کشورها شبکه ای از ساعت های اتمی را حفظ می کنند که با هم مقایسه شده و با دقت ۱۰–۹ ثانیه در روز ( تقریباً ۱ قسمت در ۱۰۱۴ ) هماهنگ نگه داشته می شوند. این ساعت ها در مجموع مقیاس زمانی مداوم و پایدار، زمان اتمی بین المللی ( TAI ) را تعریف می کنند. برای زمان مدنی، مقیاس زمانی دیگری توزیع می شود، ساعت هماهنگ جهانی ( UTC ) . این ساعت از زمان اتمی بین المللی مشتق شده است، اما چند ثانیه کبیسه به آن اضافه کرده است تا تغییرات چرخش زمین را با توجه به زمان خورشیدی در نظر بگیرد.
ایده استفاده از انتقال اتمی برای اندازه گیری زمان توسط لرد کلوین در سال ۱۸۷۹ پیشنهاد شد. [ ۲] تشدید مغناطیسی، که در دهه ۱۹۳۰ توسط ایزیدور ایزاک رابی ایجاد شد، روش عملی برای انجام این کار شد. [ ۳] در سال ۱۹۴۵، ایزیدور ایزاک رابی برای اولین بار علناً پیشنهاد کرد که از رزونانس مغناطیسی هسته ای می تواند به عنوان پایه ساعت استفاده شود. [ ۴] اولین ساعت اتمی دستگاه خط جذب آمونیاک در ۲۳۸۷۰٫۱ مگاهرتز بود که در سال ۱۹۴۹ در مؤسسه ملی فناوری و استانداردها ساخته شد ( NBS، اکنون NIST ) . دقت آن نسبت به ساعت های کوارتز موجود کمتر بود، اما نشان دهنده مفهوم آن بود. [ ۵] اولین ساعت دقیق اتمی، یک استاندارد سزیم بر اساس انتقال مشخصی از اتم سزیم - ۱۳۳، توسطلوئیس اِسان و جک پری در سال ۱۹۵۵ در آزمایشگاه ملی فیزیک انگلیس ساخته شد. [ ۶] [ ۷] کالیبراسیون ساعت اتمی استاندارد سزیم با استفاده از مقیاس زمانی نجومی زمان افقی ( ET ) انجام شد. [ ۸] در سال ۱۹۶۷، این امر باعث شد تا جامعه علمی تعریف ثانیه را از نظر فرکانس اتمی خاص تعریف کند. برابری ثانیه زمان نجومی با ساعت اتمی در سیستم SI تا ۱ قسمت در ۱۰۱۰ تأیید شده است. [ ۹]
عکس ساعت اتمیعکس ساعت اتمیعکس ساعت اتمی
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

دانشنامه آزاد فارسی

ساعت اتمی (atomic clock)
ابزار اندازه گیری زمان. با فرآیندهای تناوبی متفاوت درون اتم ها و مولکول ها، ازجمله ارتعاش اتمی۱یا فرکانس تابش جذب یا گسیل شده تنظیم می شود. اولین ساعت اتمی ساعت آمونیاکی۳بود که در مؤسسۀ ملی استانداردهای امریکااختراع شد (۱۹۴۸). این ساعت براساس اندازه گیری سرعت ارتعاش اتم نیتروژن در مولکول آمونیاک تنظیم می شد. آهنگ ارتعاش مولکولی مستقل از دما، فشار یا سایر عامل های خارجی است و براساس آن، ساعت الکترونیکی را تنظیم می کنند. ساعت اتمی دقیق تر از ساعت سزیومیاست . ساعت اتمی سزیومی به سبب ساختار داخلی خود تابشی با فرکانس بسیار دقیق (Hz۹,۱۹۲,۶۳۱,۷۷۰) تولید یا جذب می کند و خطای آن از یک در ۱۰میلیارد کمتر است . این فرکانس مبنای تعریف ثانیه و اساس کار ساعت های اتمی در زمان سنجی بین المللی قرار گرفته است. ساعت میزر هیدروژنیدقیق ترین ساعت اتمی است و براساس تابش اتم های هیدروژن کار می کند. بنابه محاسبات، ساعت میزر هیدروژنی آزمایشگاه تحقیقات دریایی امریکا، در واشینگتن دی سی، در هر ۱,۷۰۰,۰۰۰ سال یک ثانیه عقب می افتد. ساعت های میزری که با هیدروژن خنک می شوند، بنابه محاسبات، در هر ۳۰۰میلیون سال حدود یک ثانیه خطا دارند. ساعت های اتمی به اندازه ای دقیق اند که گاه لازم است طول سال را کمی اصلاح کرد تا تقویم با چرخش زمین ، که تمایل به کاهش سرعت دارد، دقیقاً هم گام شود. از ۱۹۷۲ تا ۲۰۰۲ ، چنین اصلاحی هفده بار صورت گرفته است و مجموعاً ۲۰ ثانیه به تقویم افزوده شده است . در ۱۹۹۷، تابستان نیمکرۀ شمالی یک ثانیه طولانی تر از میزان معمول شد. در ساعت ۲۳ و ۵۹ دقیقه و ۶۰ ثانیۀ روز ۳۰ ژوییۀ ۱۹۹۷، یک ثانیه به زمان جهانی اضافه شد. سرویس بین المللی چرخش زمیندر پاریس ، که ناظر بر اختلاف بین زمان زمین و زمان اتمی است ، خواستار این اصلاح بود.

پیشنهاد کاربران

بپرس