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原子钟原理是什么? 氢原子钟 振荡器 每秒频率

2021-04-05知识5

秒的定义是什么?现行标准中「铯原子振动次数」是如何得来的? L.Essen&J.V.L.Parry,Nature(1955)176,280–282.https://www.nature.com/articles/176280a0^W.Markowitz,R.Glenn Hall,L.Essen,and J.V.L.Parry,Phys.Rev.Lett.(1958)1,105。

原子钟是什么? 原子钟,它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的;他们从来没有想过这项技术有朝一日竟能应用于全球的导航系统上。根据量子物理学的基本原理,原子是按照不同电子排列顺序的能量差,也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差,来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时,它便会释放电磁波。这种电磁波特征频率是不连续的,这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的—例如铯133的共振频率为每秒9192631770周。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间。30年代,拉比和他的学生们在哥伦比亚大学的实验室里研究原子和原子核的基本特性。也就是在这里,他们在依靠这种原子计时器来制造时钟方面迈出了有价值的第一步。在其研究过程中,拉比发明了一种被称为磁共振的技术。依靠这项技术,他便能够测量出原子的自然共振频率。为此他还获得了1944年诺贝尔奖。同年,他还首先提出“要讨论讨论这样一个想法”(他的学生这样说道),也就是这些共振频率的准确性如此之高,完全可以用来制作高精度的时钟。他还特别提出要利用所谓原子的“超精细跃迁”的频率。这种超精细跃迁指的是随原子核和。

·世界上最精确的钟是哪个 英国国家物理实验室的科学家发明出世界上最精确光钟,其技术领先美国。负责该项目的科学家帕特里克·吉尔认为,这是该实验室104年历史中取得的最重要的成果。

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