Đồng hồ nguyên tử là gì? Nguyên tắc công việc của đồng hồ nguyên tử. Đồng hồ nguyên tử, cái tên nghe có vẻ rất cao siêu này thật chất là gì, liệu mẫu đồng hồ này có “đáng gờm”. Tìm hiểu câu trả lời ngay trong bài đăng dưới đây!
Đồng hồ nguyên tử là gì?
Đầu tiên là đồng hồ nguyên tử khác với bom nguyên tử nhé, đồng hồ nguyên tử không có khả năng phản ứng phân rã nguyên tử để phát nổ nên bạn cứ an tâm.
Đồng hồ nguyên tử là đồng hồ điều chỉnh thời gian theo trạng thái nằm trong khoảng của nguyên tử. Tần số dao động của nguyên tử là không đổi và có khả năng đo được, vì lẽ đó đồng hồ nguyên tử là loại đồng hồ chuẩn xác nhất cho tới nay.
Loại nguyên tử được sử dụng trong loại đồng hồ này đã điều chỉnh liên tục theo thời gian kể từ lúc loại đồng hồ này thành lập. Bắt đầu là phân tử Amoniac, hiện tại là Cesium, Rubidium, Hydro, Strontium, … và tương lai có lẽ sẽ là dựa trên hạt nhân hoặc ánh sáng.
Ứng dụng của đồng hồ nguyên tử trong cuộc sống
Trước khi phát minh ra đồng hồ nguyên tử, khái niệm chuẩn cho 1 giây đồng hồ chỉ là tương đối và dụng cụ đo thời gian thời bấy giờ chỉ là những chiếc đồng hồ cơ thủ công. Một chiếc đồng hồ cơ chính xác nhất có độ sai số khoảng từ -4 đến +6 giây/ngày còn đồng hồ pin tốt nhất có độ chuẩn xác +-2 giây sau 10 ngày, vừa đủ cho người thông thường sử dụng, nhưng thiếu độ ổn định chuẩn xác để ứng dụng cho các công cuộc theo dõi lâu dài các công trình bào chế khoa học tự nhiên.
Các nhà khoa học cần một công cụ đo thời gian có độ chính xác gần như tuyệt đối, một tiêu chuẩn tuyệt đối cho một giây là gồm bao nhiêu để áp dụng cho các máy móc, công nghệ hiện đại như GPS, vệ tinh, internet, máy tính, laptop, điện thoại di động, v.v… Hoạt động chuẩn xác theo tiêu chuẩn ấy.
>>>Xem thêm: Mách bạn cách chọn nước hoa, kinh nghiệm mua nước hoa
Nguyên tắc công việc của đồng hồ nguyên tử.
Đồng hồ nguyên tử điều chỉnh thời gian theo tình trạng công việc của nguyên tử. Loại nguyên tử được dùng trong đồng hồ nguyên tử đã điều chỉnh liên tục theo thời gian kể từ khi loại đồng hồ này ra đời: Lần lượt theo thời gian là phân tử Amoniac, hiện tại là Cesium, Rubidium, Hydro, Strontium,.. Trong tương lai có thể là ánh sáng.
Hiện nay, “đồng hồ nguyên tử Cesium-133” trở thành tiêu chuẩn để lựa chọn một giây trong hệ thống công ty Quốc tế.
Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân nguyên tử và các electron tuần hoàn xung quanh nó. Các kiểu nguyên tử khác nhau tạo nên môi trường vật lý của chúng ta, mỗi loại có năng lượng riêng được quyết định bởi số electron quay quanh và lực hút điện từ.
Nguyên tử hấp thụ rồi phát ra ánh sáng và sóng điện ở một tần số cụ thể khi nó điều chỉnh thành tình trạng năng lượng khác. Phụ thuộc vào yếu tố này, đồng hồ nguyên tử dùng các sóng điện từ và tần số ánh sáng của các kiểu nguyên tử để làm tiêu chuẩn đo lường thời gian chuẩn xác cao của các kiểu nguyên tử như hydro, cesium, rubidium có tần số giao động ít chênh lệch nhất.
Cách thức làm việc của đồng hồ nguyên tử.
Hiện tại, công ty một giây trong hệ đo đạc quốc tế (SI) được khái niệm từ năm 1967 là sự duy trì 9,192,631,770 chu kỳ của bức xạ tương tự với sự chuyển tiếp giữa hai mức tình trạng năng lượng của nguyên tử cesium (Caesium), đồng vị bền 133Cs.
Có thể hiểu nôm na là trong 1 giây nguyên tử 133Cs chuyển đổi giữa 2 tình trạng năng lượng 9,192,631,770 lần. Tần số của bức xạ sau một lần chuyển đổi được tính theo Δv = ΔE/h (với h là hằng số Planck).
Phần chính của đồng hồ nguyên tử là một máy cộng hưởng vi sóng, máy có thể tự thay đổi tần số (khi có chênh lệch nhỏ) và so sánh với tần số bức xạ nguyên tử, khi hai giá trị này bằng nhau, máy dò sẽ nhận được một tín hiệu cực đại, 9 192 631 770 tín hiệu sẽ cho ra 1 giây.
>>>>Xem thêm: Môi trường ảnh hướng đến nước hoa bạn cần nên biết
Đồng hồ nguyên tử có chính xác không?
Đồng hồ cơ tối ưu 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 thời gian đấy đồng hồ nguyên tử sai số 1 giây vào khoảng thời gian 14 tỷ năm, tức là gần như là không có sai số. Con người không cần nghi ngờ về độ chuẩn xác của đồng hồ nguyên tử. Vì không ai đủ thời gian để kiểm tra độ chuẩn xác của nó.
Cũng vì bật mà loại đồng hồ này được các nhà khoa học tin tưởng, sử dụng làm thước đo thời gian trong mọi lĩnh vực công nghệ cao. Giúp sức vai trò lớn trong sự tăng trưởng khoa học công nghệ trên toàn toàn cầu.
Có nên mua đồng hồ nguyên tử không?
Đồng hồ nguyên tử có nhiệm vụ vô cùng quan trọng trong sự tăng trưởng của khoa học công nghệ hiện nay và nếu bạn là người để ý đến từng giây thì sự tiêu chuẩn của một chiếc đồng hồ nguyên tử sẽ khiến bạn ưng ý.
Nếu bạn yêu thích cái mới, đặc biệt và công nghệ đầu tư cho một chiếc đồng hồ thì đồng hồ nguyên tử sẽ dùng cho bạn, tuy vậy cái giá của những chiếc đồng hồ này không hề rẻ và số lượng được sản xuất rất ít.
>>>Xem thêm: Những loại nước hoa xách tay giá rẻ cho các bạn trẻ
Bài viết trên, mình đã chia sẻ tới các bạn Đồng hồ nguyên tử là gì? Nguyên tắc hoạt động của đồng hồ nguyên tử. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết!
Vũ Thơm – Tổng hợp & chỉnh sửa
Tham khảo nguồn: (donghohaitrieu.com, khunghinh.vn,…)
