原子钟

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原子钟是一种通过监测原子的共振频率来测量时间的时钟。它基于具有不同能级的原子。原子中的电子状态与不同的能级相关,并且在这些状态之间的跃迁中,它们与非常特定频率的电磁辐射相互作用。这种现象是国际单位制(SI)定义秒的基础: 第二个符号s是SI时间单位。它是通过取铯频率的固定数值ΔνCs,铯的未扰动基态超精细跃迁频率来定义的133个原子,以Hz为单位表示为9192631770,等于s-1。 该定义是国...
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原子钟

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原子钟是一种通过监测原子的共振频率来测量时间的时钟。 它基于具有不同能级的原子。 原子中的电子状态与不同的能级相关,并且在这些状态之间的跃迁中,它们与非常特定频率的电磁辐射相互作用。 这种现象是国际单位制 (SI) 定义秒的基础:

第二个符号 s 是 SI 时间单位。 它是通过取铯频率的固定数值 Δ ν C s ,铯的未扰动基态超精细跃迁频率来定义的 133个原子,以Hz为单位表示为9192631770,等于s-1。

该定义是国际原子时 (TAI) 系统的基础,该系统由世界各地的一组原子钟维护。 作为民用时间基础的协调世界时 (UTC) 系统实施闰秒,以允许时钟时间跟踪地球自转的变化,精确到一秒以内,同时基于基于秒定义的时钟 .

原子钟的精确计时能力也被欧盟的伽利略计划和美国的GPS等卫星网络用于导航。 所涉及的原子钟的计时精度很重要,因为时间测量误差越小,时间乘以光速得到的距离误差就越小(纳秒或十亿分之一秒的计时误差( 10−9 或 1⁄1,000,000,000 秒)转化为近 30 厘米(11.8 英寸)的距离,因此存在位置误差)。

原子钟的主要种类使用冷却到接近xxx零的温度的铯原子。 美国的主要标准是美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的铯喷泉钟,名为 NIST-F2,测量时间的不确定度为 3 亿年 1 秒(相对不确定度为 10−16)。 NIST-F2 于 2014 年 4 月 3 日上线。

原子钟

秒的定义

1968 年,秒的持续时间被定义为铯 133 原子未受扰动的基态超精细跃迁频率的 9192631770 次振动。 在此之前,它的定义是在 1900 年的回归年中有 31556925.9747 秒。

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  1. 原子钟
  2. 秒的定义

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