18新利最新登入原子钟是如何工作的

原子振动频率特征。也许最熟悉的频率是橙色的光芒从钠食盐撒在火焰上。一个原子将有许多频率,一些无线电波长中,一些可见光谱,有些在两者之间。铯133是原子钟元素最常见的选择。

把铯原子共振原子钟,它是必要的或共振频率准确地测量它的一个过渡。这通常是通过锁定晶体振荡器到主要的微波共振的铯原子。这个信号的微波范围无线电频谱,恰好是在同样的频率直接广播卫星信号。工程师理解如何构建设备在这方面详细的光谱。18新利最新登入

创建一个时钟,铯是第一加热所以原子汽化并通过管保持在一个高真空。首先,他们通过磁场选择合适的原子能量状态;然后经过一场激烈的微波场。微波能量的频率扫描向后和向前窄的频率范围内,这在某种程度上在每个周期跨越准确的频率9192631770赫兹(Hz或周期每秒)。微波发生器的范围已经接近这个精确的频率,因为它来自一个准确晶体振荡器。当一个铯原子接收微波能在正确的频率,它改变了它的能量状态。

管的远端,另一个磁场分离出改变了他们的能量状态的原子如果微波场在完全正确的频率。探测器的管提供了一个输出正比于铯原子的数量惊人,因此山峰在输出微波的频率是完全正确的。这峰被用来制造轻微的修正是必要的将晶体振荡器,因此微波场在频率。这个锁定的频率除以9192631770给熟悉的一个脉冲每秒所需的现实世界。