Đồng hồ nguyên tử và cấu tạo của chúng

Giống với cái tên của nó đồng hồ nguyên tử là chiếc đồng hồ cho thời gian chính xác nhất hiện nay, sai số của nó nếu không muốn nói là không có thì bạn có thể nói nó chỉ sai đúng 1 giây trong 30 tỷ năm.

Đồng hồ nguyên tử được hiểu đơn giản là chiếc đồng hồ sử dụng phép tính toán thời gian theo trạng thao dao động của nguyên tử, do tần số dao động của nguyên tử là cố định và không thay đổi dễ dàng đo được, đây cũng là điều lý giải cho việc đồng hồ nguyên tử là chiếc đồng hồ duy nhất cho độ chính xác cao đến vậy.

Tính đến thời điểm hiện tại đã có rất nhiều mẫu thiết kế đồng hồ nguyên tử ra đời và chúng ngày còn hiện đại và chính xác hơn. Bắt đầu là phân tử Amoniac, hiện tại là Cesium, Rubidium, Hydro, Strontium, … và tương lai có lẽ sẽ là dựa trên ánh sáng.

Lịch sử hình thành

Vào năm 1949 chiếc đồng hồ nguyên tử đầu tiên xuất hiện với nguyên lý hoạt động dựa vào chuyển động của Amoniac và được các kỹ thuật viên Hoa Kỳ sáng tạo

Đến năm 1955 Louis Essen nhà vật lý học nỗi tiếng đã chế tạo thành công chiếc đồng hồ nguyên tử thứ 2 mang tên cesium 133cs tại chính căn phòng thí nghiệm ông làm việc ở quốc gia Anh.

Mãi đến năm 1967 chiếc đồng hồ nguyên tử của ông trở thành tiêu chuẩn để xác định 1 giây trong giờ quốc tế. Vì trong nguyên tử cesium không phát ra các tia phóng xạ và hoạt động ổng định nhất trong trạng thái tự nhiên không bị tác động.

Cấu tạo đồng hồ nguyên tử

Tiến sĩ thiên tài Isidor Isaac Rabi là người đã tìm ra nguyên lý của đồng hồ nguyên tử và năm 1045 và cũng là người tìm ra được sự cộng hưỡng hạt nhân năm 1944, tự mình sáng lập ra phòng thí nghiệm danh tiến Brookhaven.

Nguyên tử được các electron tuần hoàn bao quanh nó, trong mỗi nguyên tử sẽ tạo ra năng lượng riêng mạnh hay yếu phụ thuộc và số electron quanh quanh nó và lực hút điện từ

Nguyên tử sau khi hấp thụ sẽ phát ra ánh sáng và sóng điện ở tần số nào đó và làm trạng thái năng lượng khác bị thay đội, dựa vào điều này đồng hồ nguyên tử sử dụng sóng điện từ và tần số anh sáng để làm chuẩn đo thời gian cho kết quả cao nhất.

Những nguyên tố 1 như hydro, cesium, rubidium đều được dùng trong các đồng hộ nguyên tử xưa và nay, chúng sử dụng cả hai hệ thống thụ động và hoạt động.

Hệ thống thụ động xác định tần số cụ thể của một nguyên tử cộng hưởng khi sóng điện từ của các tần số khác nhau được áp dụng cho chúng. Còn hệ thống hoạt động sẽ đo tần số bằng cách cho phép các nguyên tử phát ra sóng điện từ. Hầu hết các đồng hồ nguyên tử hiện đang được sử dụng đều sử dụng hệ thống thụ động.

Nếu bạn quan tâm thì click để xem: Cách xử lý một số lỗi của đồng hồ thường gặp nhất

Leave a Reply