Pentru a putea publica, trebuie să vă înregistraţi.
Contul se valideaza de admin in cel mult 24 de ore.
Pune o întrebare

3.6k intrebari

6.8k raspunsuri

15.5k comentarii

2.5k utilizatori

3 plusuri 0 minusuri
4.0k vizualizari
Am citit că cea mai precisă metodă de a măsura timpul o reprezintă ceasul atomic. Mai exact, se numără tranziţiile electronilor atomului de cesiu între diferite niveluri energetice. Sunt 9.192.631.770 tranziţii într-o secundă.

Dar cum se măsoară aceste tranziţii? Cum sunt ele generate? Sunt naturale? Care este mecanismul exact?
Senior (11.9k puncte) in categoria Tehnologie

1 Raspuns

4 plusuri 0 minusuri
 
Cel mai bun raspuns

Secunda a fost etalonata in 1967 ca fiind egala cu 9 192 631 770 perioade ale radiatiei corespunzatoare tranzitiei intre cele doua niveluri hiperfine ale starii fundamentale ale atomului de cesiu 133. Din definitia unitatii de timp rezulta si definitia unitatii de frecventa, hertz, prin relatia dintre frecventa f si perioada T ale unui fenomen periodic, f=1/T. In ceea ce priveste etalonul atomic de timp cu cesiu, el functioneaza pe baza faptului ca nivelul de energie al atomilor se poate modifica spontan sau prin stimulare, fenomen numit tranzitie. Tranzitia este insotita de emisia sau absorbtia de radiatii conform relatiei W2-W1=hf, unde W1, W2 sunt nivelurilr de energie inainte si dupa tranzitie, h e constanta Plank si f este frecventa de tranzitie, adica frecventa radiatiei emise sau absorbite. Intr-un rezervor al etalonului atomic cu cesiu se afla atomi de cesiu incalziti, de unde ies sub forma de jet atomic. Ei sunt trecuti printr-un camp electromagnetic neomogen care separa atomii dupa nivelul energetic si lucreaza ca un selector de stare, selectand atomii cu nivel energetic superior. Atomii selectati intra intr-o cavitate rezonanta de inalta frecventa, in care este injectat un semnal de stimulare provenit de la un oscilator cu cuart. Nu este cazul sa descriu in amanunt procesele care urmeaza. Ideea este ca un detector furnizeaza un semnal de iesire zero daca frecventa semnalului de stimulare este riguros egala cu frecventa de tranzitie si diferit de zero daca frecventa de stimulare nu este egala cu frecventa de tranzitie intre starile energetice ale atomului de cesiu. Acest semnal de iesire din detector este aplicat unui servomecanism care determina modificarea frecventei oscilatorului cu cuart pana ce aceasta va fi riguros egala cu cu frecventa de tranzitie. In acest mod se reuseste sincronizarea oscilatorului cu cuart cu frecventa radiatiei atomice a cesiului. 

Am regasit aceste date intr-un curs de masurari electronice, scris de un grup de autori din cadrul Facultatii de Electronica Bucuresti sub coordonarea Prof. dr.doc.ing. Edmond Nicolau si publicat in Ed. Tehnica Bucuresti 1979 sub titlul Manualul inginerului electronist - Masurari electronice.

Senior (6.6k puncte)
selectat de
0 0
Pare o chestiune destul de complicată. Nici nu m-am gândit că ar fi altfel...
Mersi pentru răspuns.
0 0
Va salut domnilor !

Zice bine Puiu ! :) Si hai ca nu e asa complicat: chestia pleaca de la faptul ca atomul de Cesiu are un singur electron pe ultimul orbital, si asta poate fi regasit in mod natural pe doua niveluri de energie diferite - 50%/50%. Apoi sunt filtrati magnetic si utilizati doar atomii in starea energetica inalta, pentru a utiliza radiatia rezultata in procesul de tranzitie la starea de energie redusa - printr-un proces tip feed-back.

De fapt ceasul este tot cu cuartz ! Radiatia rezultata este folosita doar ca si corectie a frecventei de oscilatie a cuartului - care sufera variatii in timp (cunoscutul efect piezoelectric) !

Ar mai fi de adaugat ca ceasurile cu Cesiu sunt deja depasite ca precizie, cel mai precis ceas din lume foloseste atomi de Strontiu si fascicule laser: 1 secunda la 300 milioane de ani ! Noi sa fim sanatosi ....
0 0
Buna dimineata,
Vorbind de precizie, este interesant de stiut ca spre sfarsitul anilor '70, la Institutul de Fizica Atomica de la Magurele s-a realizat un generator de frecventa etalon cu o precizie de 10^-13, nivel de varf mondial pentru acea perioada. Prin comparatie, daca va uitati pe Wiki la atomic clock, acolo apare un tabel in care acest nivel de precizie s-ar fi atins in anii '90 (!).
...