Re: [問題] 為什麼是銫原子鐘?
※ 引述《peatle (說你怕我)》之銘言:
: 這是物理老師期末考的問題
: 為什麼當初是利用"銫"原子鐘做為時間基準?
因為1955年第一個公認準確的原子鐘是在英國用銫原子建造的,然後SI又在1967
年以銫原子為基礎,定義秒的長度。
: 為什麼不是用其他原子呢?
http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_clock
自原子鐘從1950年代起發展以來有過許多嘗試,包括氫、銣87等。氫鐘有絕佳的
短期穩定性,但長期來講則不是最好;銣原子鐘以其小體積和短期穩定性見長,
用於一些商用系統中。
傳統上原子鐘以微波為基礎:使用某個可調變的晶體振盪頻率,產生一個微波輻
射,然後照射參考原子,如銣或銫,然後原子會吸收微波。如果頻率不正確,吸
收狀況就不好,所以就要根據狀況調整晶體,直到吸收狀況最好為止,這時這個
晶體的振盪就和參考原子一致,於是就得到最準確的頻率。所以原子鐘是先校正
晶體頻率,然後再由準確的頻率計算時間。
調變的過程聽起來好像找收音機頻道,不過實際上當然沒有那麼容易。真正的調
整是經過電路自動進行的。現在需要高頻率的研究領域越來越多,所以將來的原
子鐘可能不再使用微波放大(maser) 為基礎,而直接採用雷射光源配合參考原子。
目前在研究中的原子包括Al+, Hg+, Hg, Sr, Sr+, In+, Ca+, Ca, Yb+, Yb等。
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