Nhận định Đồng hồ nguyên tử là gì? Nguyên tắc hoạt động của đồng hồ nguyên tử là ý tưởng trong nội dung hiện tại của blog Tiên Kiếm. Theo dõi nội dung để biết chi tiết nhé.
Bạn từng nghe tới chiếc đồng hồ chính xác nhất, 14 tỷ năm mới sai lệch 1 giây chưa? Đó chính là đồng hồ nguyên tử! Cùng theo dõi bài viết này để biết thêm về đồng hồ nguyên tử và nguyên lý hoạt động của nó nhé!
1. Đồng hồ nguyên tử là gì?
Đồng hồ nguyên tử là đồng hồ dùng để đếm thời gian theo số lượng dao động của nguyên tử.
Tần số dao động của nguyên tử là cố định và có thể đo được nên đồng hồ nguyên tử là đồng hồ chính xác tuyệt đối, không có sai số.
Hiện tại đồng hồ nguyên tử được dùng để xác định giờ Quốc tế UTC (viết tắt của Coordinated Universal Time, thời gian phối hợp quốc tế được cơ quan Đo lường Quốc tế (BIPM) đề xuất làm cơ sở pháp lý để định vị thời gian).
Đồng hồ nguyên tử được ứng dụng rộng rãi trong tên lửa, máy bay không người lái, và được ứng dụng để đo lường khoảng cách trên các vệ tinh cho hệ thống vệ tinh GPS, GLONASS, Galileo.
2. Đồng hồ nguyên tử có chính xác không?
Đồng hồ cơ tốt nhất có sai số khoảng -4 đến +6 giây trong 1 ngày, còn đồng hồ Quartz (đồng hồ chạy bằng pin) có sai số khoảng +-2 giây trong 10 ngày.
Trong khi đó đồng hồ nguyên tử sai số 1 giây trong khoảng 14 tỷ năm, tức là gần như là không có sai số. Chúng ta không cần nghi ngờ về độ chính xác của đồng hồ nguyên tử. Vì không ai đủ thời gian để kiểm tra độ chính xác của nó.
Cũng vì bật mà loại đồng hồ này được các nhà khoa học tin tưởng, dùng làm thước đo thời gian trong mọi lĩnh vực công nghệ cao. Đóng góp vai trò lớn trong sự phát triển khoa học công nghệ trên toàn thế giới.
3. Nguyên tắc hoạt động của đồng hồ nguyên tử
Đồng hồ nguyên tử là đồng hồ dùng để đếm thời gian theo số lượng dao động của nguyên tử:
Năm 1949, đồng hồ nguyên tử đầu tiên hoạt động theo dao động của nguyên tử Amoniac.
Từ năm 1955, đồng hồ nguyên tử tiếp theo hoạt động dựa trên số lượng dao động của nguyên tử Cesium (133Cs).
Đến năm 1967, đồng hồ nguyên tử hoạt động dựa trên số lượng dao động của nguyên tử Cesium-133 được sử dụng làm tiêu chuẩn xác định một giây trong Hệ thống giờ Đơn vị Quốc Tế. Nguyên tử Cesium-133 là nguyên tử không phát ra tia phóng xạ, an toàn.
Hiện nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu sử dụng ánh sáng đề tạo ra một chiếc đồng hồ nguyên tử.
Đồng hồ nguyên tử hoạt động dựa trên cơ sở kích thích cho các electron của nguyên tử nhảy từ mức năng lương thấp lên mức năng lượng cao và ngược lại. Các electron của nguyên tử phát ra sóng điện từ có tần số rất nhất định và lấy chu kỳ dao động của sóng điện từ đó làm chuẩn để đo thời gian.
Các nhà khoa học đã tính toán nguyên tử Cesium-133 cứ 9192631770 chu kỳ của sóng điện từ phát ra mất 1 giây. Bạn có thể hiểu đơn giản là trong 1 giây nguyên tử Cesium-133 chuyển động giữa hai trạng thái mức năng lượng thấp và năng lượng cao là 9192631770 lần, đây là nguyên tắc hoạt động của đồng hồ nguyên tử Cesium-133.
4. Có nên mua đồng hồ nguyên tử không?
Đồng hồ nguyên tử có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của khoa học công nghệ hiện nay và nếu bạn là người để ý đến từng giây thì sự chính xác của một chiếc đồng hồ nguyên tử sẽ khiến bạn hài lòng.
Nếu bạn yêu thích cái mới, đặc biệt và công nghệ đầu tư cho một chiếc đồng hồ thì đồng hồ nguyên tử sẽ dành cho bạn, tuy nhiên giá thành của những chiếc đồng hồ này không hề rẻ và số lượng được sản xuất rất ít.
Xem thêm
