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          原子鐘是如何工作的呢?

          發布時間:2022-09-27 作者:朱璽 來源:航天科工203所供稿 瀏覽:2665
            作為世界上最準確的時鐘,原子鐘是如何工作的呢?
            原子鐘的核心,是氫、銣、銫等科學家們精心選出的原子。當原子核外電子飛行的軌道發生變化時,會吸收或釋放恒定頻率的電磁波,即我們所說的振蕩頻率。原子鐘工作的重點,便是將這個振蕩頻率提取出來,作為衡量時間的尺,并轉化為我們熟知的秒信號。
            對于不同的原子,提取振蕩頻率的方法是不同的。我們以銣原子鐘為例進行說明。將特定的激光場施加在銣原子群上,原子內的電子吸收光子,飛行軌道發生改變,激光場能量也相應降低。當所有銣原子均完成這一過程后,激光場能量將不再發生變化。此時,給銣原子加上一個微波場,當微波場的頻率與銣原子的振蕩頻率相等時,銣原子中的電子會紛紛從新軌道跳回最初的軌道上,這時,銣原子又要開始吸收光子,激光場能量發生波動。因此,隨著我們改變微波場的頻率,當檢測到激光光強變弱時,便得到了銣原子的振蕩頻率。有了這個頻率信號之后,我們可以將它轉變成1PPS信號,即一系列間隔為一秒的脈沖信號,就變為我們熟悉的時間信號進行輸出,告訴我們時、分、秒。
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