发布网友 发布时间:2022-05-07 13:40
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热心网友 时间:2022-05-11 18:45
展开3全部原子钟。
是一种计时装置,精度可以达到每2000万年才误差1秒,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。
原理
原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的计时就可以非常准确了。
现在用在原子钟里的元素有氢(Hydrogen)、铯(Cesium)、铷(Rubidium)等。原子钟的精度可以达到每2000万年才误差1秒。这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。
根据原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9192631770Hz。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间。
应用领域
原子钟的发展已促成许多科学和技术进步,例如精确的全球和区域导航卫星系统以及在互联网上的应用,这些技术在很大程度上取决于频率和时间标准。
原子钟安装在时间信号无线电发射器的位置。他们应用在一些长波和中波广播电台中,以提供非常精确的载波频率。原子钟在许多科学学科中,如在射电天文学长基线使用干涉测量。
一、定位系统
美国空军太空司令部运营的全球定位系统(GPS)、俄罗斯航天集团运营的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略定位系统、中国的北斗卫星导航系统。
二、无线电发射机时间信号
无线电时钟是由*无线电的装置通过接收的无线电接收器自动同步本身的时间信号。尽管它们接收到的无线电信号来自原子钟,但它们本身并不是原子钟。
普通的低成本消费级接收机仅依靠幅度调制的时间信号,并使用带有小型铁氧体线圈天线的窄带接收机(带宽为10 Hz)以及具有非最佳数字信号处理延迟的电路,因此只能期望以±0.1秒的实际不确定性精度来确定秒的开始。
以上内容参考 百度百科-原子钟