세슘 -133 원자는 9,192,631,770 Hertz의 매우 정확한 주파수에서 진동합니다. 이것은 이들이 초당 9,192,631,770 번 진동한다는 것을 의미합니다. 이 주파수는 매우 정확하여 두 번째를 정의하는 데 사용되었으며, 이는 국제 단위 (SI)의 기본 시간 단위입니다.
Rubidium-87 원자는 또한 6,834,682,610 Hertz의 매우 정확한 주파수에서 진동합니다. 이 주파수는 또한 두 번째 주파수를 정의하는 데 사용됩니다.
원자 시계는 원자의 진동 주파수를 측정하여 작동합니다. 이것은 원자를 자기장에 배치 한 다음 전자 레인지 신호에 노출시켜 수행됩니다. 마이크로파 신호는 원자가 더 높은 주파수에서 진동하게 만듭니다. 두 주파수의 차이는 측정되어 시간을 계산하는 데 사용됩니다.
원자 시계는 10 억 년마다 1 초의 정확도로 시간을 측정 할 수 있습니다. 이를 통해 위성 내비게이션, 통신 및 과학 연구와 같은 응용 프로그램에 매우 유용합니다.
다음은 원자 시계의 작동 방식에 대한 자세한 설명입니다.
1. 원자는 진공 챔버에 배치됩니다.
이것은 공기 저항의 영향을 제거하기 위해 수행되며, 이는 원자의 진동을 방해 할 수 있습니다.
2. 원자는 매우 낮은 온도로 냉각됩니다.
이것은 원자의 움직임을 늦추고 진동을보다 정확하게 만듭니다.
3. 원자는 자기장에 배치된다.
자기장은 원자가 특정 방식으로 스스로 정렬되도록합니다. 이것은 다음 단계에 필요합니다.
4. 원자는 마이크로파 신호에 노출된다.
마이크로파 신호는 원자가 더 높은 주파수에서 진동하게 만듭니다. 두 주파수의 차이는 측정되어 시간을 계산하는 데 사용됩니다.
원자 시계는 매우 복잡하고 정확한 장치입니다. 그들은 우리가 시간을 측정하는 방식에 혁명을 일으켰으며 많은 현대 기술에 필수적입니다.
