كيف يعمل على مدار الساعة الذرية
منشور من طرف ريتشارد ن ويليامز on ديسمبر 5th، 2008
وتستخدم الساعات الذرية لآلاف من التطبيقات في جميع أنحاء العالم. من السيطرة على الأقمار الصناعية حتى مزامنة شبكة الكمبيوتر باستخدام أ الخادم NTP، تغيرت الساعات الذرية الطريقة التي نتحكم بها ونحكم الوقت.
من حيث الدقة ساعة الذرية لا مثيل لها. الساعات الكوارتز الرقمية قد تبقي دقيقة الوقت لمدة أسبوع، لا تفقد أكثر من ثانية ولكن ساعة الذرية يمكن أن تبقي الوقت لملايين السنين دون الانجراف كثيرا.
الساعات الذرية العمل على مبدأ قفزات الكم، وهو فرع من ميكانيكا الكم الذي ينص على أن الإلكترون. وهو جسيم مشحون سلبا، يدور حول نواة الذرة (الوسط) في سهل أو مستوى معين. عندما يمتص أو يطلق ما يكفي من الطاقة، في شكل الإشعاع الكهرومغناطيسي، الإلكترون سوف يقفز إلى مستوى مختلف - القفزة الكمومية.
من خلال قياس وتيرة الإشعاع الكهرومغناطيسي المقابلة للانتقال بين المستويين، يمكن تسجيل مرور الوقت. ذرات السيزيوم (السيزيوم شنومكس) مفضلة للتوقيت كما أن لديها شنومكس دورات الإشعاع في كل ثانية. لأن مستويات الطاقة من ذرة السيزيوم (المعايير الكمومية) هي دائما هي نفسها، وهذا العدد الكبير، والساعة الذرية السيزيوم دقيقة بشكل لا يصدق.
الشكل الأكثر شيوعا من الساعة الذرية المستخدمة في العالم اليوم هو نافورة السيزيوم. في هذا النوع من ساعة من سحابة من الذرات ومن المتوقع تصل إلى غرفة الميكروويف والسماح لتسقط تحت الجاذبية. وتؤدي عوارض الليزر إلى إبطاء هذه الذرات إلى أسفل، كما يتم قياس الانتقال بين مستويات طاقة الذرة.
ويجري تطوير الجيل القادم من الساعات الذرية باستخدام مصائد أيون بدلا من نافورة. الأيونات هي ذرات مشحونة إيجابيا والتي يمكن محاصرة من قبل المجال المغناطيسي. وتستخدم عناصر أخرى مثل السترونتيوم في هذه الساعات من الجيل التالي، ويقدر أن الدقة المحتملة لساعة فخ أيون السترونتيوم يمكن أن تكون أوقات شنومكس من الساعات الذرية الحالية.
وتستخدم الساعات الذرية بجميع أنواع التكنولوجيات؛ والاتصالات الساتلية، والنظام العالمي لتحديد المواقع، وحتى التداول عبر الإنترنت، يعتمد على الساعات الذرية. معظم أجهزة الكمبيوتر مزامنة بشكل غير مباشر إلى ساعة الذرية باستخدام أ الخادم NTP. هذه الأجهزة تتلقى الوقت من الساعة الذرية وتوزيعها حول شبكاتهم ضمان الوقت الدقيق على جميع الأجهزة.
وكانت هذه الوظيفة من قبل ريتشارد ن ويليامز
ريتشارد N ويليامز هو مؤلف فني ومتخصص في خادم نتب وصناعة تزامن الوقت. ريتشارد N ويليامز على + غوغل
