Атомные часы.

Самыми точными часами в мире в настоящее время считаются атомные часы. Это приборы, работа которых основана на собственных колебаниях атомов или молекул. С помощью электронных микросхем периоды этих колебаний сопоставляются с измеряемым промежутком времени. В современном мире существует несколько типов атомных часов. В их основе используются электромагнитные колебания водородного, цезиевого или ртутного квантового генератора.

Так, например, погрешность цезиевых часов, созданных на основе колебаний атомов цезия, составляет 1 секунду за 3 миллиона лет. В настоящее время этот показатель превосходят только ртутные атомные часы, работа которых основана на переходах между энергетическими уровнями иона ртути, который удерживается в электромагнитной ловушке. Их точность в 5 раз выше.

В чем состоит принцип работы цезиевых атомных часов? Щелочной металл подвергают нагреванию в печи. В определенный момент в атомах цезия электроны начинают «перепрыгивать» с одного энергетического уровня на другой. Полученная при излучении нагретого металла частота регулирует ход часов. Самые первые атомные часы были созданы в США на основе аммиачного квантового генератора. В дальнейшем такие часы появились в России и Японии, а на сегодняшний день их создание завершено и в Китае.

Именно с помощью цезиевых атомных часов определяется современный эталон для измерения времени и частоты. Он изменился в 1967 году, когда за одну секунду официально было принято 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, появляющегося при переходе атомов изотопа цезия-133 с одного энергетического уровня на другой. Традиционные атомные часы очень большие, их высота достигает 2 м. Их применяют в контрольно-измерительных или исследовательских лабораториях, а также системах навигации. Однако в последнее время все чаще в прессе появляется информация о создании атомных часов маленьких размеров.