第524章 原子鐘的原理 (第2/2頁)
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原子加熱成氣體,並讓其穿過一個小孔變成銫原子束,然後再穿過一塊特定的磁鐵,處於不同軌道的原子就會發生不同角度的偏轉。
這時,用一束九點二吉赫茲的微波去照射這些原子,讓某一特定角度偏轉的原子實現軌道跳變,最後再透過一個特定方向的磁鐵,讓發生跳變的這一部分原子剛好穿過另外一個小孔,並用感測器去探測這一部分原子的數目,將其轉換成電訊號,反饋回去控制微波源的頻率,得到穩定頻率的微波訊號。
有了這些穩定頻率的微波訊號後,人們可透過電磁學手段,將其轉變成標準頻率,供科研、通訊、工業等領域使用。
也可利用電磁學手段,將這個頻率訊號轉換成一系列間隔為一秒的脈衝訊號,進而變為我們熟悉的時間訊號“時、分、秒”進行輸出。這樣,我們就擁有了一臺原子鐘。
隨著鐳射等技術手段的不斷成熟,除了傳統的銣鍾、氫鍾、銫鐘之外,還湧現出離子鍾、冷原子噴泉鍾、光鍾等新型原子鐘,精確度指標也在不斷重新整理。目前,最好的光鍾精確度指標已進入十到十九量級。
雖然原子鐘聽起來高深莫測的原子鐘,其實離人們的生活並不遙遠,已融入我們的生活中。
因為除了定位導航外,原子鐘還被應用到全世界的時間保持和授時服務上。
比如,我們所熟知的苝驚時間,就是整個藍星一百五十多臺原子鐘共同守時並加權平均後的結果。
各種物理學常數的測定,還有電力系統、通訊系統,也都離不開高精度的原子鐘。
否則,電網調節時間出現偏差,可能會導致電機故障,更加嚴重的甚至能讓電網崩潰,而各地交通體系時間有差異,可能會造成交通事故,以至於人員傷亡。
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