Comment fonctionne une horloge atomique
posté par Richard N Williams on Décembre 5th, 2008
Les horloges atomiques sont utilisées pour des milliers d'applications partout dans le monde. De contrôler les satellites pour même synchroniser un réseau informatique en utilisant un Serveur NTP, Les horloges atomiques ont changé la façon dont nous contrôlons et gouvernons le temps.
En termes d'exactitude, une horloge atomique est inégalée. Les horloges numériques de quartz peuvent garder un temps précis pendant une semaine, ne pas perdre plus d'une seconde, mais une horloge atomique peut garder le temps pendant des millions d'années sans dériver autant.
Les horloges atomiques Travailler sur le principe des bonds quantiques, une branche de la mécanique quantique qui déclare qu'un électron; Une particule chargée négativement, orbitera un noyau d'un atome (le centre) dans une certaine plaine ou niveau. Quand il absorbe ou libère suffisamment d'énergie, sous forme de rayonnement électromagnétique, l'électron passera à un autre plan - le saut quantique.
En mesurant la fréquence du rayonnement électromagnétique correspondant à la transition entre les deux niveaux, le passage du temps peut être enregistré. Les atomes de césium (césium 133) sont préférés pour le temps car ils ont des cycles de rayonnement 9,192,631,770 à chaque seconde. Parce que les niveaux d'énergie de l'atome de césium (les normes quantiques) sont toujours les mêmes et est un nombre tellement élevé, l'horloge atomique au césium est incroyablement précise.
La forme la plus courante d'horloge atomique utilisée dans le monde aujourd'hui est la fontaine de césium. Dans ce type d'horloge, un nuage d'atomes est projeté dans une chambre à micro-ondes et est autorisé à tomber par gravité. Les rayons laser ralentissent ces atomes et la transition entre les niveaux d'énergie de l'atome est mesurée.
La prochaine génération d'horloges atomiques sont en cours d'élaboration, utilisez des pièges à ions plutôt qu'une fontaine. Les ions sont des atomes chargés positivement qui peuvent être piégés par un champ magnétique. D'autres éléments tels que le strontium sont utilisés dans ces horloges de prochaine génération et on estime que la précision potentielle d'une horloge de trame d'ions de strontium pourrait être 1000 fois celle des horloges atomiques actuelles.
Les horloges atomiques sont utilisées par toutes sortes de technologies; La communication par satellite, le système de positionnement global et même le commerce sur Internet dépend de l'horloge atomique. La plupart des ordinateurs se synchronisent indirectement à une horloge atomique en utilisant un Serveur NTP. Ces appareils reçoivent le temps d'une horloge atomique et distribuent autour de leurs réseaux, assurant un temps précis sur tous les appareils.
Ce message a été écrit par Richard N Williams
Richard N Williams est un auteur technique et spécialiste de l'industrie de la synchronisation du serveur et de l'heure NTP. Richard N Williams sur Google+
