Isidore Rabi សាស្ត្រាចារ្យរូបវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Columbia បានស្នើគម្រោងដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក៖ នាឡិកាដែលដំណើរការលើគោលការណ៍នៃធ្នឹមអាតូមិកនៃអនុភាពម៉ាញេទិក។ វាបានកើតឡើងនៅឆ្នាំ 1945 ហើយរួចទៅហើយនៅក្នុង 1949 ការិយាល័យស្តង់ដារជាតិបានចេញផ្សាយគំរូការងារដំបូង។ វាអានរំញ័រនៃម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់។ Cesium បានចូលអាជីវកម្មច្រើនក្រោយមក៖ ម៉ូដែល NBS-1 បានបង្ហាញខ្លួនតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1952 ប៉ុណ្ណោះ។

មន្ទីរពិសោធន៍រូបវិទ្យាជាតិនៅប្រទេសអង់គ្លេសបានបង្កើតនាឡិកាធ្នឹម Cesium ដំបូងបង្អស់ក្នុងឆ្នាំ 1955 ។ ជាងដប់ឆ្នាំក្រោយមក ក្នុងអំឡុងពេលសន្និសីទទូទៅស្តីពីទម្ងន់ និងវិធានការ នាឡិកាទំនើបមួយត្រូវបានបង្ហាញផងដែរ ដោយផ្អែកលើការរំញ័រនៅក្នុងអាតូម Cesium ។ ម៉ូដែល NBS-4 ត្រូវបានប្រើរហូតដល់ឆ្នាំ 1990 ។

ប្រភេទមើល

នៅពេលនេះ នាឡិកាអាតូមិកមានបីប្រភេទ ដែលដំណើរការដោយគោលការណ៍ដូចគ្នា។ នាឡិកា Cesium ដែលត្រឹមត្រូវបំផុត បំបែកអាតូម Cesium ជាមួយនឹងវាលម៉ាញេទិក។ នាឡិកាអាតូមិកសាមញ្ញបំផុត នាឡិកា rubidium ប្រើឧស្ម័ន rubidium រុំព័ទ្ធក្នុងអំពូលកញ្ចក់។ ហើយទីបំផុតនាឡិកាអាតូមអ៊ីដ្រូសែនយកអាតូមអ៊ីដ្រូសែនដែលបិទនៅក្នុងសំបកនៃសម្ភារៈពិសេសជាចំណុចយោង - វាមិនអនុញ្ញាតឱ្យអាតូមបាត់បង់ថាមពលយ៉ាងឆាប់រហ័សនោះទេ។

តើ​ពេលនេះ​ម៉ោង​ប៉ុន្មាន

នៅឆ្នាំ 1999 វិទ្យាស្ថានស្តង់ដារ និងបច្ចេកវិទ្យាជាតិរបស់សហរដ្ឋអាមេរិក (NIST) បានស្នើកំណែកាន់តែទំនើបនៃនាឡិកាអាតូមិក។ ម៉ូដែល NIST-F1 មានកំហុសត្រឹមតែមួយវិនាទីប៉ុណ្ណោះក្នុងរយៈពេលម្ភៃលានឆ្នាំ។

ភាពត្រឹមត្រូវបំផុត។

ប៉ុន្តែអ្នករូបវិទ្យា NIST មិនបានឈប់នៅទីនោះទេ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសម្រេចចិត្តបង្កើត chronometer ថ្មីដែលលើកនេះផ្អែកលើអាតូម strontium ។ នាឡិកាថ្មីដំណើរការលើ 60% នៃម៉ូដែលមុន ដែលមានន័យថាវាបាត់បង់មួយវិនាទី មិនមែនក្នុងរយៈពេលម្ភៃលានឆ្នាំនោះទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងចំនួនប្រាំពាន់លាន។

ការវាស់វែងពេលវេលា

កិច្ចព្រមព្រៀងអន្តរជាតិមួយបានកំណត់ប្រេកង់ពិតប្រាកដតែមួយគត់សម្រាប់ resonance នៃភាគល្អិត Cesium ។ នេះគឺ 9,192,631,770 ហឺត - ការបែងចែកសញ្ញាទិន្នផលដោយលេខនេះផ្តល់ឱ្យពិតប្រាកដមួយវដ្តក្នុងមួយវិនាទី។

តើ​អ្នក​ធ្លាប់​កត់​សម្គាល់​ថា នាឡិកា​របស់​អ្នក​នៅ​ផ្ទះ​បង្ហាញ​ម៉ោង​ខុស​គ្នា​ទេ? ហើយ​ធ្វើ​ដូចម្តេច​ទើប​យល់​ថា​ជម្រើស​មួយ​ណា​ត្រឹមត្រូវ? យើងនឹងរៀនចម្លើយចំពោះសំណួរទាំងអស់នេះដោយសិក្សាឱ្យបានហ្មត់ចត់អំពីគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនាឡិកាអាតូមិក។

នាឡិកាអាតូមិក៖ ការពិពណ៌នានិងគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការ

ចូរយើងយល់ជាមុនថាតើយន្តការនៃនាឡិកាអាតូមិកគឺជាអ្វី។ នាឡិកាអាតូមិចគឺជាឧបករណ៍ដែលវាស់ពេលវេលា ប៉ុន្តែវាប្រើរំញ័ររបស់វាផ្ទាល់ជាដំណាក់កាលនៃដំណើរការ ហើយអ្វីៗកើតឡើងនៅកម្រិតអាតូម និងម៉ូលេគុល។ ដូច្នេះភាពត្រឹមត្រូវ។

វាមានសុវត្ថិភាពក្នុងការនិយាយថានាឡិកាអាតូមិកគឺត្រឹមត្រូវបំផុត! វាគឺជាអរគុណដល់ពួកគេដែលមុខងាររុករកអ៊ីនធឺណិតនិង GPS នៅលើពិភពលោកយើងដឹងពីទីតាំងពិតប្រាកដនៃភពនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។ កំហុសនៃឧបករណ៍នេះគឺតិចតួចណាស់ដែលយើងអាចនិយាយដោយទំនុកចិត្តថាពួកគេគឺជាលំដាប់ពិភពលោក! សូមអរគុណដល់នាឡិកាអាតូមិច ការធ្វើសមកាលកម្មពិភពលោកទាំងមូលកើតឡើង វាត្រូវបានគេស្គាល់ថាកន្លែងណា ឬការផ្លាស់ប្តូរទាំងនោះ។

តើអ្នកណាជាអ្នកបង្កើត នរណាជាអ្នកបង្កើត និងអ្នកណាជាអ្នកបង្កើតនាឡិកាអព្ភូតហេតុនេះ?

ត្រលប់ទៅដើមទសវត្សរ៍ទី 40 នៃសតវត្សទី 20 វាត្រូវបានគេស្គាល់អំពីធ្នឹមអាតូមិចនៃអនុភាពម៉ាញេទិក។ ដំបូងឡើយ កម្មវិធីរបស់វាមិនទាក់ទងនឹងនាឡិកាក្នុងវិធីណាមួយឡើយ - វាគ្រាន់តែជាទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែរួចទៅហើយនៅឆ្នាំ 1945 Isidor Rabi បានស្នើឱ្យបង្កើតឧបករណ៍មួយ គំនិតនោះគឺថាពួកគេធ្វើការលើមូលដ្ឋាននៃបច្ចេកទេសដែលបានពិពណ៌នាខាងលើ។ ប៉ុន្តែពួកគេត្រូវបានរៀបចំតាមរបៀបដែលពួកគេបានបង្ហាញពីលទ្ធផលមិនត្រឹមត្រូវ។ ហើយនៅឆ្នាំ 1949 ការិយាល័យស្តង់ដារជាតិបានជូនដំណឹងដល់ពិភពលោកទាំងមូលអំពីការបង្កើតនាឡិកាអាតូមដំបូងដែលផ្អែកលើសមាសធាតុម៉ូលេគុលនៃអាម៉ូញាក់ ហើយនៅឆ្នាំ 1952 បច្ចេកវិទ្យាត្រូវបានស្ទាត់ជំនាញដើម្បីបង្កើតគំរូមួយដោយផ្អែកលើអាតូម Cesium ។

ដោយបានឮអំពីអាតូមនៃអាម៉ូញាក់ និងសេស៊ីម សំណួរកើតឡើង ប៉ុន្តែតើនាឡិកាដ៏អស្ចារ្យទាំងនេះមានវិទ្យុសកម្មដែរឬទេ? ចម្លើយគឺច្បាស់ - ទេ! ពួកគេមិនមានការពុកផុយអាតូមទេ។

សព្វថ្ងៃនេះមានសម្ភារៈជាច្រើនដែលនាឡិកាអាតូមិកត្រូវបានផលិត។ ឧទាហរណ៍វាគឺជាស៊ីលីកុនរ៉ែថ្មខៀវអាលុយមីញ៉ូមនិងសូម្បីតែប្រាក់។

តើឧបករណ៍ដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?

សូមក្រឡេកមើលពីរបៀបដែលនាឡិកាដើរដោយថាមពលនុយក្លេអ៊ែរមានរូបរាង និងដំណើរការ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងផ្តល់ជូននូវការពិពណ៌នាអំពីការងាររបស់ពួកគេ:

សម្រាប់ដំណើរការត្រឹមត្រូវនៃនាឡិកាពិសេសនេះ មិនត្រូវការប៉ោល ឬឧបករណ៍យោលរ៉ែថ្មខៀវទេ។ ពួកគេប្រើសញ្ញាដែលកើតឡើងដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃអេឡិចត្រុងមួយរវាងកម្រិតថាមពលពីរនៃអាតូមមួយ។ ជាលទ្ធផលយើងអាចសង្កេតមើលរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ម្យ៉ាងវិញទៀត យើងទទួលបានភាពប្រែប្រួលញឹកញាប់ និងកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃស្ថេរភាពប្រព័ន្ធ។ ជារៀងរាល់ឆ្នាំ ដោយសារតែការរកឃើញថ្មីៗ ដំណើរការនានាត្រូវបានធ្វើទំនើបកម្ម។ មិនយូរប៉ុន្មាន អ្នកឯកទេសនៃវិទ្យាស្ថានជាតិ fStandardsand Technology (NIST) បានក្លាយជាជើងឯក ដោយបង្កើតកំណត់ត្រាពិភពលោកដាច់ខាត។ ពួកគេអាចនាំយកភាពត្រឹមត្រូវនៃនាឡិកាអាតូមិក (ផ្អែកលើ strontium) ទៅជាគម្លាតអប្បបរមា ពោលគឺរយៈពេល 15 ពាន់លានឆ្នាំ ការរត់មួយវិនាទី។ បាទ/ចាស៎ វាហាក់បីដូចជាអ្នកមិននឹកស្មានថានេះជាអាយុដែលឥឡូវនេះត្រូវបានចាត់តាំងឱ្យសកលលោករបស់យើង។ នេះគឺជាការរកឃើញដ៏ធំ! យ៉ាងណាមិញវាគឺជា strontium ដែលបានដើរតួនាទីសំខាន់បំផុតនៅក្នុងកំណត់ត្រានេះ។ អាតូមផ្លាស់ទីនៃ strontium នៅក្នុងបន្ទះឈើ spatial របស់វា ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតដោយប្រើឡាស៊ែរ ដើរតួជា analogue នៃ "ticking" ។ ដូចដែលតែងតែនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ ទ្រឹស្តីអ្វីគ្រប់យ៉ាងហាក់ដូចជាគួរឱ្យទាក់ទាញ និងមានភាពប្រសើរឡើងរួចទៅហើយ ប៉ុន្តែអស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធបែបនេះអាចប្រែទៅជាមិនសូវរីករាយក្នុងការអនុវត្ត។ វាគឺដោយសារតែអស្ថិរភាពរបស់វា ដែលឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើ cesium ទទួលបានប្រជាប្រិយភាពទូទាំងពិភពលោក។

ឥឡូវពិចារណាថាតើឧបករណ៍បែបនេះមានអ្វីខ្លះ។ ព័ត៌មានលម្អិតសំខាន់ៗនៅទីនេះគឺ៖

• អ្នករើសអើង quantum;
• ម៉ាស៊ីនភ្លើងរ៉ែថ្មខៀវ;
• អេឡិចត្រូនិក។

ម៉ាស៊ីនភ្លើងរ៉ែថ្មខៀវគឺជាប្រភេទនៃការយោលដោយខ្លួនឯង ប៉ុន្តែដើម្បីបង្កើតធាតុដែលមានភាពប្រែប្រួល វាប្រើរបៀប piezoelectric នៃគ្រីស្តាល់រ៉ែថ្មខៀវ។

មានឧបករណ៍រើសអើង quantum និង quartz oscillator ក្រោមឥទិ្ធពលនៃប្រេកង់ ពួកគេត្រូវបានប្រៀបធៀប ហើយនៅពេលដែលរកឃើញភាពខុសគ្នា សៀគ្វីមតិត្រឡប់តម្រូវឱ្យ Crystal oscillator កែតម្រូវទៅតាមតម្លៃដែលត្រូវការ និងបង្កើនស្ថេរភាព និងភាពត្រឹមត្រូវ។ ជាលទ្ធផលនៅទិន្នផលយើងឃើញតម្លៃពិតប្រាកដនៅលើចុចដែលមានន័យថាពេលវេលាពិតប្រាកដ។

ម៉ូដែលដំបូងៗមានទំហំធំណាស់ ប៉ុន្តែនៅក្នុងខែតុលា ឆ្នាំ 2013 BathysHawaii បានធ្វើឱ្យមានការភ្ញាក់ផ្អើលជាមួយនឹងការចេញលក់នាឡិកាដៃអាតូមិចខ្នាតតូច។ ដំបូងឡើយ គ្រប់គ្នាបានចាត់ទុកការលើកឡើងនេះជាការលេងសើច ប៉ុន្តែភ្លាមៗនោះវាបានប្រែក្លាយថាវាពិតជាពិត ហើយពួកវាដំណើរការលើ មូលដ្ឋាននៃប្រភពអាតូមិក Cesium 133 សុវត្ថិភាពនៃឧបករណ៍នេះត្រូវបានធានាដោយការពិតដែលថាធាតុវិទ្យុសកម្មមាននៅក្នុងទម្រង់ជាឧស្ម័ននៅក្នុងកន្សោមពិសេស។ រូបថតនៃឧបករណ៍នេះបានរាយប៉ាយជុំវិញពិភពលោក។

មនុស្សជាច្រើននៅក្នុងប្រធានបទនៃនាឡិកាអាតូមិកចាប់អារម្មណ៍លើបញ្ហាប្រភពថាមពល។ ថ្មគឺជាថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុង។ ប៉ុន្តែ​វា​នៅ​មិន​ទាន់​ដឹង​ថា​ថ្ម​ប្រភេទ​នេះ​នឹង​ប្រើ​បាន​យូរ​ប៉ុណ្ណា​នោះ​ទេ។

នាឡិកា BathysHawaii គឺពិតជានាឡិកាដៃអាតូមិកដំបូងគេ។ ពីមុនករណីនៃការចេញផ្សាយឧបករណ៍ចល័តដែលទាក់ទងត្រូវបានគេដឹងរួចហើយ ប៉ុន្តែជាអកុសលវាមិនមានប្រភពថាមពលអាតូមិចទេ ប៉ុន្តែបានត្រឹមតែធ្វើសមកាលកម្មជាមួយនឹងនាឡិការួមពិតប្រាកដតាមរយៈវិទ្យុឥតខ្សែប៉ុណ្ណោះ។ វាក៏មានតម្លៃផងដែរក្នុងការនិយាយអំពីតម្លៃនៃឧបករណ៍បែបនេះ។ សេចក្តីរីករាយត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានថាមានចំនួន 12 ពាន់ដុល្លារអាមេរិក។ វាច្បាស់ណាស់ថាជាមួយនឹងតម្លៃបែបនេះ នាឡិកានឹងមិនទទួលបានប្រជាប្រិយភាពយ៉ាងទូលំទូលាយនោះទេ ប៉ុន្តែក្រុមហ៊ុនមិនបានខិតខំសម្រាប់រឿងនេះទេ ដោយសារតែពួកគេបានបញ្ចេញវានៅក្នុងបាច់មានកំណត់។

យើងដឹងពីប្រភេទនាឡិកាអាតូមិកជាច្រើនប្រភេទ។ មិនមានភាពខុសគ្នាខ្លាំងនៅក្នុងការរចនា និងគោលការណ៍របស់ពួកគេ ប៉ុន្តែនៅតែមានភាពខុសគ្នាមួយចំនួន។ ដូច្នេះ ចំណុចសំខាន់គឺនៅក្នុងមធ្យោបាយនៃការស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរ និងធាតុរបស់វា។ ប្រភេទនាឡិកាខាងក្រោមអាចត្រូវបានសម្គាល់:

1. អ៊ីដ្រូសែន។ ខ្លឹមសាររបស់ពួកគេស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាអាតូមអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានគាំទ្រនៅកម្រិតថាមពលត្រឹមត្រូវប៉ុន្តែជញ្ជាំងត្រូវបានធ្វើពីសម្ភារៈពិសេស។ ដោយផ្អែកលើចំណុចនេះ យើងសន្និដ្ឋានថា វាគឺជាអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលបាត់បង់ស្ថានភាពថាមពលយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
2. សេស្យូម។ មូលដ្ឋានសម្រាប់ពួកគេគឺធ្នឹម Cesium ។ វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ថានាឡិកាទាំងនេះមានភាពត្រឹមត្រូវបំផុត។
3. Rubidium ។ ពួកគេគឺសាមញ្ញបំផុតនិងបង្រួមបំផុត។

ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ នាឡិកាអាតូមិក គឺជាឧបករណ៍ដែលមានតម្លៃថ្លៃណាស់។ ដូច្នេះ នាឡិកាហោប៉ៅ Hoptroff លេខ 10 គឺជាតំណាងដ៏ភ្លឺស្វាងនៃប្រដាប់ប្រដាក្មេងលេងជំនាន់ថ្មី។ តម្លៃនៃគ្រឿងបន្លាស់ទាន់សម័យនិងត្រឹមត្រូវបំផុតគឺ 78 ពាន់ដុល្លារ។ មានតែ 12 ច្បាប់ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានចេញផ្សាយ។ យន្តការនៃឧបករណ៍នេះប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធលំយោលប្រេកង់ខ្ពស់ ដែលត្រូវបានបំពាក់ដោយសញ្ញា GPS ផងដែរ។

ក្រុមហ៊ុនមិនបានឈប់នៅទីនោះទេ ហើយវាគឺនៅក្នុងកំណែទីដប់នៃនាឡិការបស់ខ្លួន ដែលខ្លួនចង់អនុវត្តវិធីសាស្រ្តនៃការដាក់យន្តការនៅក្នុងស្រោមមាស ដែលនឹងត្រូវបានបោះពុម្ពនៅលើម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D ដ៏ពេញនិយម។ វាមិនទាន់ត្រូវបានគេគណនាពិតប្រាកដថាតើមាសនឹងត្រូវប្រើសម្រាប់កំណែនៃករណីបែបនេះនៅឡើយទេ ប៉ុន្តែតម្លៃលក់រាយប៉ាន់ស្មាននៃស្នាដៃនេះត្រូវបានគេស្គាល់រួចហើយ - វាមានចំនួនប្រហែល 50 ពាន់ផោន។ ហើយនេះមិនមែនជាតម្លៃចុងក្រោយទេ បើទោះបីជាវាគិតគូរពីគ្រប់បរិមាណនៃការស្រាវជ្រាវ ក៏ដូចជាភាពថ្មីថ្មោង និងលក្ខណៈពិសេសរបស់ឧបករណ៍ខ្លួនវាក៏ដោយ។

ការពិតប្រវត្តិសាស្ត្រអំពីការប្រើប្រាស់នាឡិកា

របៀបដែលពេលនិយាយអំពីនាឡិកាអាតូមិច មិនត្រូវនិយាយអំពីការពិតដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងពួកវា និងពេលវេលាជាទូទៅ៖

1. តើ​អ្នក​ដឹង​ទេ​ថា​នាឡិកា​ចាស់​បំផុត​ត្រូវ​បាន​រក​ឃើញ​នៅ​អេហ្ស៊ីប​បុរាណ?
2. កំហុសនៃនាឡិកាអាតូមិកគឺតិចតួចបំផុត - វាត្រឹមតែ 1 វិនាទីសម្រាប់ 6 លានឆ្នាំ។
3. មនុស្សគ្រប់គ្នាដឹងថាមាន 60 វិនាទីក្នុងមួយនាទី។ ប៉ុន្តែមានមនុស្សតិចណាស់ដែលបានស្វែងយល់ថាតើមានប៉ុន្មានមីលីវិនាទីក្នុងមួយវិនាទី? ហើយពួកគេមិនមានច្រើនទេ - មួយពាន់!
4. អ្នកទេសចរគ្រប់រូបដែលអាចទៅលេងទីក្រុងឡុងដ៍ប្រាកដជាចង់ឃើញ Big Ben ដោយផ្ទាល់ភ្នែក។ ប៉ុន្តែជាអកុសល មានមនុស្សមិនច្រើនទេដែលដឹងថា Big Ben មិនមែនជាប៉មទាល់តែសោះ ប៉ុន្តែជាឈ្មោះកណ្តឹងដ៏ធំដែលមានទម្ងន់ 13 តោន និងរោទ៍នៅខាងក្នុងប៉ម។
5. តើអ្នកធ្លាប់ឆ្ងល់ទេថា ហេតុអ្វីបានជាដៃនាឡិការបស់យើងដើរពីឆ្វេងទៅស្តាំ ឬយើងធ្លាប់និយាយថា "ទ្រនិចនាឡិកា" យ៉ាងដូចម្ដេច? ការពិតនេះគឺទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងរបៀបដែលស្រមោលផ្លាស់ទីនៅលើព្រះអាទិត្យ។
6. នាឡិកាដៃដំបូងបង្អស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1812 ថ្មីៗនេះ។ ពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយស្ថាបនិកនៃ Breguet សម្រាប់ម្ចាស់ក្សត្រីនៃ Naples ។
7. នៅមុនសង្រ្គាមលោកលើកទីមួយ នាឡិកាដៃត្រូវបានចាត់ទុកថាគ្រាន់តែជាគ្រឿងបន្លាស់របស់ស្ត្រីប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែមិនយូរប៉ុន្មាន ដោយសារតែភាពងាយស្រួលរបស់ពួកគេ ពួកគេក៏ត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្នែកបុរសនៃប្រជាជនផងដែរ។

បណ្ណសារអត្ថបទ

តើ "អ្នកផលិតនាឡិកា" ណាខ្លះបានបង្កើត និងធ្វើឱ្យចលនាដ៏ជាក់លាក់នេះល្អឥតខ្ចោះ? តើមានអ្នកជំនួសគាត់ទេ? ចូរយើងព្យាយាមស្វែងយល់។

ក្នុងឆ្នាំ 2012 ការរក្សាពេលវេលាបរមាណូនឹងប្រារព្ធខួបលើកទី 45 របស់ខ្លួន។ នៅឆ្នាំ 1967 ប្រភេទនៃពេលវេលានៅក្នុងប្រព័ន្ធអន្តរជាតិនៃឯកតាបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានកំណត់មិនមែនដោយមាត្រដ្ឋានតារាសាស្ត្រនោះទេប៉ុន្តែដោយស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ។ វា​គឺ​ជា​មនុស្ស​ទូទៅ​ដែល​គេ​ហៅ​វា​ថា​ជា​នាឡិកា​អាតូមិក។

តើអ្វីជាគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនៃលំយោលអាតូមិក? ក្នុងនាមជាប្រភពនៃប្រេកង់ resonant "ឧបករណ៍" ទាំងនេះប្រើកម្រិតថាមពល Quantum នៃអាតូមឬម៉ូលេគុល។ មេកានិច Quantum ភ្ជាប់កម្រិតថាមពលដាច់ពីគ្នាជាច្រើនជាមួយនឹងប្រព័ន្ធ "ស្នូលអាតូមិក-អេឡិចត្រុង" ។ វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃប្រេកង់ជាក់លាក់មួយអាចបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៃប្រព័ន្ធនេះពីកម្រិតទាបទៅកម្រិតខ្ពស់មួយ។ បាតុភូតបញ្ច្រាសក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ៖ អាតូមអាចផ្លាស់ទីពីកម្រិតថាមពលខ្ពស់ទៅកម្រិតទាបជាមួយនឹងការបំភាយថាមពល។ បាតុភូតទាំងពីរអាចគ្រប់គ្រងបាន ហើយការលោតអន្តរកម្រិតថាមពលទាំងនេះអាចត្រូវបានជួសជុល ដោយហេតុនេះបង្កើតបានជាទម្រង់នៃសៀគ្វីលំយោល។ ប្រេកង់ resonant នៃសៀគ្វីនេះនឹងស្មើនឹងភាពខុសគ្នាថាមពលរវាងកម្រិតនៃការផ្លាស់ប្តូរទាំងពីរដែលបែងចែកដោយថេររបស់ Planck ។

លំយោលអាតូមិចជាលទ្ធផលមានគុណសម្បត្តិដែលមិនអាចប្រកែកបានលើតារាសាស្ត្រ និងមេកានិចមុនរបស់វា។ ប្រេកង់ resonant នៃអាតូមទាំងអស់នៃសារធាតុដែលបានជ្រើសរើសសម្រាប់លំយោលនឹងដូចគ្នា មិនដូចប៉ោល និងភីហ្សូគ្រីស្តាល់ទេ។ លើសពីនេះទៀតអាតូមមិនអស់កម្លាំងនិងមិនផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាតាមពេលវេលា។ ជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់ chronometer ស្ទើរតែអស់កល្បជានិច្ច និងត្រឹមត្រូវបំផុត។

ជាលើកដំបូង លទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលអន្តរកម្រិតនៅក្នុងអាតូមជាស្តង់ដារប្រេកង់ត្រូវបានពិចារណាឡើងវិញនៅឆ្នាំ 1879 ដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស William Thomson ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា Lord Kelvin ។ គាត់បានស្នើឱ្យប្រើអ៊ីដ្រូសែនជាប្រភពនៃអាតូម resonator ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវរបស់គាត់គឺមានទ្រឹស្តីច្រើនជាងនៅក្នុងធម្មជាតិ។ វិទ្យាសាស្ត្រ​នៅ​សម័យ​នោះ​មិន​ទាន់​ត្រៀម​ខ្លួន​ជា​ស្រេច​ក្នុង​ការ​បង្កើត​ក្រូណូម៉ែត្រ​អាតូមិច។

វាត្រូវចំណាយពេលជិតមួយរយឆ្នាំសម្រាប់គំនិតរបស់ Lord Kelvin ដើម្បីក្លាយជាការពិត។ វា​ជា​ពេល​វេលា​យូរ​មក​ហើយ ប៉ុន្តែ​កិច្ចការ​ក៏​មិន​ងាយ​ស្រួល​ដែរ។ ការបង្វែរអាតូមទៅជាប៉ោលល្អិតល្អន់ បានបង្ហាញឱ្យឃើញនូវការលំបាកក្នុងការអនុវត្តជាងទ្រឹស្តី។ ការលំបាកគឺនៅក្នុងការប្រយុទ្ធជាមួយនឹងអ្វីដែលហៅថាទទឹង resonant - ការប្រែប្រួលតូចមួយនៅក្នុងប្រេកង់នៃការស្រូបយកនិងការបញ្ចេញថាមពលនៅពេលដែលអាតូមផ្លាស់ទីពីកម្រិតមួយទៅកម្រិតមួយ។ សមាមាត្រនៃប្រេកង់ resonant ទៅទទឹង resonant កំណត់គុណភាពនៃលំយោលអាតូមិច។ ជាក់ស្តែង តម្លៃធំជាងនៃទទឹង resonant គុណភាពនៃប៉ោលអាតូមិកកាន់តែទាប។ ជាអកុសល វាមិនអាចបង្កើនប្រេកង់ resonant ដើម្បីបង្កើនគុណភាពបានទេ។ វាថេរសម្រាប់អាតូមនៃសារធាតុជាក់លាក់នីមួយៗ។ ប៉ុន្តែទទឹង resonant អាចត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការបង្កើនពេលវេលាសង្កេតសម្រាប់អាតូម។

តាមបច្ចេកទេស នេះអាចសម្រេចបានដូចខាងក្រោម៖ អនុញ្ញាតឱ្យខាងក្រៅ ឧទាហរណ៍ រ៉ែថ្មខៀវ លំយោល បង្កើតវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចជាទៀងទាត់ ដែលបណ្តាលឱ្យអាតូមនៃសារធាតុម្ចាស់ជំនួយលោតពីលើកម្រិតថាមពល។ ក្នុងករណីនេះ ភារកិច្ចរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាតូមិចក្រូណូក្រាហ្វ គឺការប៉ាន់ស្មានអតិបរមានៃប្រេកង់នៃលំយោលរ៉ែថ្មខៀវនេះទៅនឹងប្រេកង់ resonant នៃការផ្លាស់ប្តូរអន្តរកម្រិតនៃអាតូម។ វាក្លាយជាអាចធ្វើទៅបានក្នុងករណីដែលមានរយៈពេលវែងគ្រប់គ្រាន់នៃការសង្កេតនៃរំញ័រនៃអាតូម និងការបង្កើតមតិត្រឡប់ដែលគ្រប់គ្រងប្រេកង់រ៉ែថ្មខៀវ។

ពិតហើយ ក្រៅពីបញ្ហានៃការកាត់បន្ថយទទឹង resonant នៅក្នុង atom chronograph មានបញ្ហាជាច្រើនទៀត។ នេះគឺជាឥទ្ធិពល Doppler - ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងប្រេកង់ resonant ដោយសារតែចលនានៃអាតូម និងការប៉ះទង្គិចគ្នាទៅវិញទៅមកនៃអាតូម បណ្តាលឱ្យការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដែលមិនបានគ្រោងទុក និងសូម្បីតែឥទ្ធិពលនៃថាមពលដែលរីករាលដាលនៃសារធាតុងងឹត។

ជាលើកដំបូង ការប៉ុនប៉ងក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃនាឡិកាអាតូមិចត្រូវបានធ្វើឡើងក្នុងទសវត្សរ៍ទី 30 នៃសតវត្សចុងក្រោយដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យ Columbia ក្រោមការណែនាំពីអនាគតរបស់បណ្ឌិត Isidore Rabi ដែលជាជ័យលាភីរង្វាន់ណូបែល។ រ៉ាប៊ីបានស្នើឱ្យប្រើអ៊ីសូតូប ស៊ីស៊ីយ៉ូម 133 Cs ជាប្រភពនៃអាតូមប៉ោល ជាអកុសលការងាររបស់ Rabi ដែល NBS ចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងត្រូវបានរំខានដោយសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរ។

បន្ទាប់ពីការបញ្ចប់របស់វា ជើងឯកក្នុងការអនុវត្តអាតូមិច chronograph បានប្រគល់ទៅឱ្យបុគ្គលិក NBS Harold Lyons ។ លំយោលអាតូមិករបស់គាត់បានធ្វើការលើអាម៉ូញាក់ ហើយបានផ្តល់នូវកំហុសមួយស្របគ្នាជាមួយនឹងឧទាហរណ៍ដ៏ល្អបំផុតនៃ resonators រ៉ែថ្មខៀវ។ នៅឆ្នាំ 1949 នាឡិកាអាម៉ូញាក់ត្រូវបានបង្ហាញដល់សាធារណជនទូទៅ។ ថ្វីបើមានភាពសុក្រឹតកម្រិតមធ្យមក៏ដោយ ក៏ពួកគេបានអនុវត្តគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃជំនាន់ក្រោយៗទៀតនៃក្រូណូក្រាហ្វអាតូមិច។

គំរូនៃនាឡិកាអាតូមិច Cesium ដែលទទួលបានដោយ Louis Essen ផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវនៃ 1 * 10 -9 ខណៈពេលដែលមានទទឹង resonance ត្រឹមតែ 340 Hertz ប៉ុណ្ណោះ។

បន្តិចក្រោយមក សាស្ត្រាចារ្យសាកលវិទ្យាល័យ Harvard លោក Norman Ramsey បានកែលម្អគំនិតរបស់ Isidor Rabi ដោយកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់លើភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងនៃឥទ្ធិពល Doppler ។ គាត់បានស្នើជំនួសឱ្យជីពចរដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ដ៏វែងមួយ ដែលធ្វើអោយអាតូមរំភើបចិត្ត ដើម្បីប្រើខ្លីៗពីរដែលផ្ញើទៅកាន់ដៃរបស់ waveguide នៅចម្ងាយខ្លះពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ នេះបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវទទឹង resonant និងពិតជាធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតលំយោលអាតូមិកដែលជាលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រប្រសើរជាងបុព្វបុរសរ៉ែថ្មខៀវរបស់ពួកគេនៅក្នុងភាពត្រឹមត្រូវ។

ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 50 នៃសតវត្សចុងក្រោយនេះ ដោយផ្អែកលើគ្រោងការណ៍ដែលស្នើឡើងដោយ Norman Ramsey នៅមន្ទីរពិសោធន៍រូបវិទ្យាជាតិ (ចក្រភពអង់គ្លេស) បុគ្គលិករបស់ខ្លួន Louis Essen បានធ្វើការលើលំយោលអាតូមិកដោយផ្អែកលើអ៊ីសូតូប Cesium 133 Cs ដែលស្នើឡើងមុនដោយ Rabi ។ Cesium មិនត្រូវបានជ្រើសរើសដោយចៃដន្យទេ។

គ្រោងការណ៍នៃកម្រិតផ្លាស់ប្តូរខ្ពស់នៃអាតូមនៃអ៊ីសូតូប Cesium-133

ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុមនៃលោហធាតុអាល់កាឡាំង អាតូម Cesium មានភាពរំភើបយ៉ាងងាយក្នុងការលោតរវាងកម្រិតថាមពល។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ ធ្នឹមនៃពន្លឺមួយគឺងាយស្រួលអាចគោះស្ទ្រីមនៃអេឡិចត្រុងចេញពីរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមនៃ cesium ។ វាគឺដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិនេះដែល Cesium ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុង photodetectors ។

ឧបករណ៍នៃ oscillator Cesium បុរាណដោយផ្អែកលើ Ramsey waveguide

ស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ផ្លូវការដំបូង NBS-1

កូនចៅរបស់ NBS-1 - លំយោល NIST-7 បានប្រើការបូមឡាស៊ែរនៃអាតូម Cesium

វាត្រូវចំណាយពេលជាង 4 ឆ្នាំសម្រាប់គំរូរបស់ Essen ដើម្បីក្លាយជាស្តង់ដារពិតប្រាកដ។ យ៉ាងណាមិញ ការលៃតម្រូវនាឡិកាអាតូមិចគឺអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែប្រៀបធៀបជាមួយនឹងឯកតា ephemeris ដែលមានស្រាប់នៃពេលវេលា។ អស់រយៈពេល 4 ឆ្នាំ លំយោលអាតូមិកត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតដោយការសង្កេតការបង្វិលនៃព្រះច័ន្ទជុំវិញផែនដីដោយប្រើកាមេរ៉ាតាមច័ន្ទគតិដែលត្រឹមត្រូវបំផុតដែលបង្កើតឡើងដោយលោក William Markowitz នៃក្រុមសង្កេតការណ៍កងទ័ពជើងទឹកសហរដ្ឋអាមេរិក។

"ការលៃតម្រូវ" នៃនាឡិកាអាតូមិចទៅ ephemeris តាមច័ន្ទគតិត្រូវបានអនុវត្តពីឆ្នាំ 1955 ដល់ឆ្នាំ 1958 បន្ទាប់មកឧបករណ៍នេះត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាផ្លូវការដោយ NBS ជាស្តង់ដារប្រេកង់។ លើសពីនេះទៅទៀត ភាពត្រឹមត្រូវដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនៃនាឡិកាអាតូមិច Cesium បានជំរុញឱ្យ NBS ផ្លាស់ប្តូរឯកតានៃពេលវេលានៅក្នុងស្តង់ដារ SI ។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1958 "រយៈពេលនៃ 9,192,631,770 រយៈពេលនៃវិទ្យុសកម្មដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិត hyperfine ពីរនៃស្ថានភាពស្តង់ដារនៃអាតូម Cesium-133 isotope" ត្រូវបានអនុម័តជាផ្លូវការជាវិនាទី។

ឧបករណ៍របស់ Louis Essen ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា NBS-1 ហើយត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដំបូង។

ក្នុងរយៈពេលសាមសិបឆ្នាំបន្ទាប់ ការកែប្រែចំនួនប្រាំមួយនៃ NBS-1 ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលចុងក្រោយបំផុតគឺ NIST-7 ដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1993 ដោយជំនួសមេដែកដោយអន្ទាក់ឡាស៊ែរ ផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវនៃ 5 * 10-15 ជាមួយនឹងទទឹង resonant តែប៉ុណ្ណោះ។ ហុកសិបពីរហឺត។

តារាងប្រៀបធៀបលក្ខណៈនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដែលប្រើដោយ NBS

ស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium	ពេលវេលាប្រតិបត្តិការ	ពេលវេលាប្រតិបត្តិការជាស្តង់ដារ NPFS ផ្លូវការ	ទទឹង Resonant	ប្រវែងមគ្គុទ្ទេសក៍មីក្រូវ៉េវ	តម្លៃកំហុស
NBS-1	1952-1962	1959-1960	300 ហឺត	55 សង់ទីម៉ែត្រ	1*10 -11
NBS-2	1959-1965	1960-1963	110 ហឺត	១៦៤ ស	8*10 -12
NBS-3	1959-1970	1963-1970	48 ហឺត	៣៦៦ ស	5*10 -13
NBS-4	ឆ្នាំ 1965-1990	ទេ	130 ហឺត	52.4 សង់ទីម៉ែត្រ	3*10 -13
NBS-5	1966-1974	1972-1974	45 ហឺត	៣៧៤ ស	2*10 -13
NBS-6	1974-1993	1975-1993	26 ហឺត	៣៧៤ ស	8*10 -14
NBS-7	1988-2001	1993-1998	62 ហឺត	155 សង់ទីម៉ែត្រ	5*10 -15

ឧបករណ៍ NBS គឺជាកន្លែងសាកល្បងស្ថានី ដែលធ្វើឱ្យវាអាចសន្មតថាពួកវាជាស្តង់ដារជាជាងឧបករណ៍លំយោលដែលបានប្រើជាក់ស្តែង។ ប៉ុន្តែសម្រាប់គោលបំណងជាក់ស្តែងសុទ្ធសាធ Hewlett-Packard បានធ្វើការដើម្បីផលប្រយោជន៍នៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ។ នៅឆ្នាំ 1964 ក្រុមហ៊ុនកុំព្យូទ័រយក្សនាពេលអនាគតបានបង្កើតកំណែបង្រួមនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium - ឧបករណ៍ HP 5060A ។

ការក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រើស្តង់ដារ NBS ស្តង់ដារប្រេកង់ HP 5060 សមនឹងឧបករណ៍វិទ្យុធម្មតា ហើយជាជោគជ័យផ្នែកពាណិជ្ជកម្ម។ វាត្រូវបានអរគុណចំពោះស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដែលកំណត់ដោយ Hewlett-Packard ដែលភាពត្រឹមត្រូវដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនៃនាឡិកាអាតូមិកបានទៅដល់មហាជន។

Hewlett-Packard 5060A ។

ជាលទ្ធផល អ្វីៗដូចជាទូរទស្សន៍ផ្កាយរណប និងទំនាក់ទំនង ប្រព័ន្ធរុករកសកល និងសេវាកម្មធ្វើសមកាលកម្មពេលវេលាបណ្តាញព័ត៌មានបានក្លាយជាអាចធ្វើទៅបាន។ មានកម្មវិធីជាច្រើននៃបច្ចេកវិទ្យា chronograph អាតូមដែលបាននាំយកទៅជាការរចនាឧស្សាហកម្ម។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Hewlett-Packard មិនបានឈប់នៅទីនោះទេ ហើយតែងតែកែលម្អគុណភាពនៃស្តង់ដារ Cesium និងសូចនាករទម្ងន់ និងទំហំរបស់វា។

នាឡិកាអាតូមិកគ្រួសារ Hewlett-Packard

ក្នុងឆ្នាំ 2005 ផ្នែកនាឡិកាអាតូមិករបស់ Hewlett-Packard ត្រូវបានលក់ទៅឱ្យ Simmetricom ។

រួមជាមួយនឹងសារធាតុ Cesium ដែលទុនបំរុងក្នុងធម្មជាតិមានកម្រិតខ្លាំង ហើយតម្រូវការសម្រាប់វាក្នុងវិស័យបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗគឺខ្ពស់ខ្លាំង សារធាតុ Rubidium ដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងទៅនឹង Cesium ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុជំនួយ។

វាហាក់ដូចជាថាគ្រោងការណ៍ដែលមានស្រាប់នៃនាឡិកាអាតូមិចត្រូវបាននាំទៅរកភាពល្អឥតខ្ចោះ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ វាមានគុណវិបត្តិជាអកុសល ការលុបបំបាត់ដែលអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុងជំនាន់ទីពីរនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium ដែលហៅថាប្រភពទឹក Cesium ។

ប្រភពទឹកនៃពេលវេលា និងទឹករំអិលអុបទិក

ទោះបីជាមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បំផុតនៃ NIST-7 អាតូម chronometer ដែលប្រើឡាស៊ែររកឃើញស្ថានភាពនៃអាតូម Cesium ក៏ដោយក៏គ្រោងការណ៍របស់វាមិនមានភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានពីគ្រោងការណ៍នៃកំណែដំបូងនៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium នោះទេ។

គុណវិបត្តិនៃការរចនានៃគ្រោងការណ៍ទាំងអស់នេះគឺថាវាមិនអាចទៅរួចទេជាមូលដ្ឋានក្នុងការគ្រប់គ្រងល្បឿននៃការសាយភាយនៃអាតូម Cesium ដែលផ្លាស់ទីក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍។ ហើយនេះបើទោះបីជាការពិតដែលថាល្បឿននៃចលនានៃអាតូម Cesium នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺមួយរយម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី។ លឿនណាស់។

នោះហើយជាមូលហេតុដែលការកែប្រែទាំងអស់នៃស្តង់ដារ Cesium គឺជាការស្វែងរកតុល្យភាពរវាងទំហំនៃរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ដែលមានពេលវេលាដើម្បីធ្វើសកម្មភាពលើអាតូម Cesium លឿននៅចំណុចពីរ និងភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញលទ្ធផលនៃឥទ្ធិពលនេះ។ មគ្គុទ្ទេសក៍រលកកាន់តែតូច វាកាន់តែលំបាកក្នុងការបង្កើតជីពចរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបន្តបន្ទាប់ដែលប៉ះពាល់ដល់អាតូមដូចគ្នា។

ប៉ុន្តែចុះយ៉ាងណាបើយើងរកវិធីកាត់បន្ថយល្បឿននៃចលនារបស់អាតូម Cesium? វាច្បាស់ណាស់គំនិតនេះដែលនិស្សិតនៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Massachusetts លោក Jerrold Zacharius ដែលបានសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដីលើឥរិយាបទនៃអាតូមនៅចុងសែសិបនៃសតវត្សទីចុងក្រោយបានចូលរួម។ ក្រោយមកដោយចូលរួមក្នុងការអភិវឌ្ឍវ៉ារ្យ៉ង់នៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium Atomichron លោក Zacharius បានស្នើគំនិតនៃប្រភពទឹក Cesium ដែលជាវិធីសាស្រ្តដើម្បីកាត់បន្ថយល្បឿននៃអាតូម Cesium ទៅមួយសង់ទីម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី និងកម្ចាត់ឧបករណ៍រលកពីរ។ នៃលំយោលអាតូមិកបុរាណ។

គំនិតរបស់សាការីគឺសាមញ្ញ។ ចុះប្រសិនបើអ្នកដំណើរការអាតូម Cesium នៅខាងក្នុងលំយោលបញ្ឈរ? បន្ទាប់មកអាតូមដូចគ្នានឹងឆ្លងកាត់ឧបករណ៍រាវរកពីរដង៖ លើកទីមួយនៅពេលធ្វើដំណើរឡើងលើ និងលើកទីពីរចុះក្រោម ដែលជាកន្លែងដែលពួកគេនឹងប្រញាប់ប្រញាល់នៅក្រោមសកម្មភាពនៃទំនាញផែនដី។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ចលនាចុះក្រោមនៃអាតូមនឹងយឺតជាងការចុះចតរបស់វា ព្រោះក្នុងអំឡុងពេលធ្វើដំណើរក្នុងប្រភពទឹក ពួកគេនឹងបាត់បង់ថាមពល។ ជាអកុសល នៅទសវត្សរ៍ទី 50 នៃសតវត្សទីចុងក្រោយ Zacharius មិនអាចដឹងពីគំនិតរបស់គាត់បានទេ។ នៅក្នុងការរៀបចំពិសោធន៍របស់គាត់ អាតូមដែលរំកិលឡើងមានអន្តរកម្មជាមួយនឹងវត្ថុដែលធ្លាក់ចុះ ដែលកាត់បន្ថយភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញ។

គំនិតរបស់ Zacharius បានត្រឡប់មកវិញតែនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 80 ប៉ុណ្ណោះ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យ Stanford ដែលដឹកនាំដោយ Steven Chu បានរកឃើញវិធីមួយដើម្បីអនុវត្តប្រភពទឹក Zacharius ដោយប្រើបច្ចេកទេសដែលពួកគេហៅថា "ទឹករំអិលអុបទិក" ។

នៅក្នុងប្រភពទឹក Chu Cesium ពពកនៃអាតូម Cesium ដែលត្រូវបានបាញ់ឡើងលើត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់ជាមុនដោយប្រព័ន្ធនៃឡាស៊ែរបីគូដែលដឹកនាំផ្ទុយគ្នាដែលមានប្រេកង់ resonance នៅក្រោម resonance អុបទិកនៃអាតូម Cesium ។

ដ្យាក្រាមនៃប្រភពទឹក Cesium ជាមួយ molasses អុបទិក។

ត្រជាក់ដោយឡាស៊ែរ អាតូម Cesium ចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទីយឺតៗ ដូចជាតាមរយៈ molasses ។ ល្បឿនរបស់ពួកគេធ្លាក់ចុះដល់បីម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី។ ការកាត់បន្ថយល្បឿននៃអាតូមផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវនូវឱកាសក្នុងការរកឃើញស្ថានភាពកាន់តែត្រឹមត្រូវ (វាកាន់តែងាយស្រួលមើលលេខរថយន្តដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនមួយគីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោងជាងរថយន្តដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនមួយរយគីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង)។

បាល់នៃអាតូម Cesium ត្រជាក់ត្រូវបានបាញ់ឡើងប្រហែលមួយម៉ែត្រ ឆ្លងកាត់រលកមគ្គុទ្ទេសក៍តាមផ្លូវ ដែលតាមរយៈនោះវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃប្រេកង់ resonant ធ្វើសកម្មភាពលើអាតូម។ ហើយឧបករណ៍រាវរកនៃប្រព័ន្ធចាប់យកការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអាតូមជាលើកដំបូង។ ដោយបានទៅដល់ "ពិដាន" អាតូមដែលត្រជាក់ចាប់ផ្តើមធ្លាក់ចុះដោយសារតែទំនាញផែនដី ហើយឆ្លងកាត់ផ្លូវរលកជាលើកទីពីរ។ នៅតាមផ្លូវត្រឡប់មកវិញ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាម្តងទៀតចាប់យកស្ថានភាពរបស់ពួកគេ។ ដោយសារអាតូមផ្លាស់ទីយឺតខ្លាំង ការហោះហើររបស់ពួកគេក្នុងទម្រង់ជាពពកក្រាស់គឺងាយស្រួលគ្រប់គ្រង ដែលមានន័យថាវានឹងមិនមានអាតូមហោះឡើងចុះក្នុងពេលតែមួយនៅក្នុងប្រភពទឹកនោះទេ។

ការដំឡើងប្រភពទឹក Cesium របស់ Chu ត្រូវបានអនុម័តដោយ NBS ជាស្តង់ដារប្រេកង់ក្នុងឆ្នាំ 1998 ហើយដាក់ឈ្មោះថា NIST-F1 ។ កំហុសរបស់វាគឺ 4 * 10 -16 ដែលមានន័យថា NIST-F1 មានភាពត្រឹមត្រូវជាង NIST-7 មុនរបស់វា។

តាមពិត NIST-F1 បានឈានដល់ដែនកំណត់នៃភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការវាស់ស្ទង់ស្ថានភាពនៃអាតូម Cesium ។ ប៉ុន្តែ​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​មិន​បាន​បញ្ឈប់​ការ​ទទួល​ជ័យ​ជម្នះ​នេះ​ទេ។ ពួកគេបានសម្រេចចិត្តលុបបំបាត់កំហុសដែលបានណែនាំទៅក្នុងការងាររបស់នាឡិកាអាតូមិចដោយវិទ្យុសកម្មនៃរាងកាយខ្មៅទាំងស្រុង - លទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃអាតូម Cesium ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មកម្ដៅនៃរាងកាយនៃការដំឡើងដែលពួកគេផ្លាស់ទី។ នៅក្នុង NIST-F2 អាតូម chronograph ថ្មី ប្រភពទឹក Cesium ត្រូវបានដាក់ក្នុងបន្ទប់ cryogenic ដោយកាត់បន្ថយវិទ្យុសកម្មរាងកាយខ្មៅទៅស្ទើរតែសូន្យ។ រឹម NIST-F2 នៃកំហុសគឺ 3 * 10 -17 មិនគួរឱ្យជឿ។

ក្រាហ្វនៃការកាត់បន្ថយកំហុសនៃវ៉ារ្យ៉ង់នៃស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium

បច្ចុប្បន្ននេះ នាឡិកាអាតូមិកផ្អែកលើប្រភពទឹក Cesium ផ្តល់ឱ្យមនុស្សជាតិនូវស្តង់ដារពេលវេលាដ៏ត្រឹមត្រូវបំផុត ដែលទាក់ទងទៅនឹងជីពចរនៃអរិយធម៌បច្ចេកវិទ្យារបស់យើង។ សូមអរគុណចំពោះល្បិចវិស្វកម្ម ម៉ាស្ទ័រអ៊ីដ្រូសែនដែលមានជីពចរដែលធ្វើឱ្យអាតូម Cesium ត្រជាក់នៅក្នុងកំណែស្ថានីនៃ NIST-F1 និង NIST-F2 ត្រូវបានជំនួសដោយកាំរស្មីឡាស៊ែរធម្មតាដែលផ្គូផ្គងជាមួយប្រព័ន្ធម៉ាញ៉េតូអុបទិក។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតកំណែបង្រួម និងធន់ខ្លាំងនៃស្តង់ដារ NIST-Fx ដែលមានសមត្ថភាពធ្វើការនៅក្នុងយានអវកាស។ ដែលមានឈ្មោះថា "Aerospace Cold Atom Clock" ស្តង់ដារប្រេកង់ទាំងនេះត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងផ្កាយរណបនៃប្រព័ន្ធរុករកដូចជា GPS ដែលផ្តល់ឱ្យពួកគេនូវការធ្វើសមកាលកម្មដ៏អស្ចារ្យដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃការគណនាត្រឹមត្រូវនៃកូអរដោនេនៃអ្នកទទួល GPS ដែលប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍របស់យើង។

កំណែបង្រួមនៃនាឡិកាអាតូមិច fountain Cesium ដែលហៅថា "Aerospace Cold Atom Clock" ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងផ្កាយរណប GPS ។

ការគណនាពេលវេលាយោងត្រូវបានអនុវត្តដោយ "ក្រុម" នៃ NIST-F2 ចំនួនដប់ដែលមានទីតាំងនៅមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវផ្សេងៗដែលសហការជាមួយ NBS ។ តម្លៃពិតប្រាកដនៃអាតូមទីពីរត្រូវបានទទួលជាសមូហភាព ហើយដូច្នេះកំហុសផ្សេងៗ និងឥទ្ធិពលនៃកត្តាមនុស្សត្រូវបានលុបចោល។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចទៅរួចដែលថាថ្ងៃណាមួយ ស្តង់ដារប្រេកង់ Cesium នឹងត្រូវបានដឹងដោយកូនចៅរបស់យើងថាជាយន្តការដ៏អាក្រក់មួយសម្រាប់វាស់ពេលវេលា ដូចដែលយើងឥឡូវនេះមើលចលនារបស់ប៉ោលនៅក្នុងនាឡិកាជីតាមេកានិចរបស់បុព្វបុរសរបស់យើង។

នាឡិកាអាតូមិក គឺជាឧបករណ៍កំណត់ពេលវេលាដ៏ត្រឹមត្រូវបំផុតក្នុងអត្ថិភាពនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ហើយកាន់តែមានសារៈសំខាន់នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យាទំនើបជឿនលឿន និងកាន់តែទំនើប។

គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការ

នាឡិកាអាតូមិករក្សាពេលវេលាបានត្រឹមត្រូវ មិនមែនដោយសារការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្មទេ ដូចដែលឈ្មោះរបស់វាហាក់បីដូចជា ប៉ុន្តែប្រើរំញ័រនៃស្នូល និងអេឡិចត្រុងជុំវិញពួកវា។ ប្រេកង់របស់ពួកគេត្រូវបានកំណត់ដោយម៉ាស់នៃស្នូលទំនាញនិង "តុល្យភាព" អេឡិចត្រូស្តាតរវាងស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាននិងអេឡិចត្រុង។ វាមិនស៊ីគ្នានឹងការងារនាឡិកាធម្មតាទេ។ នាឡិកាអាតូមិកគឺជាឧបករណ៍កំណត់ពេលវេលាដែលអាចទុកចិត្តបានជាង ពីព្រោះការប្រែប្រួលរបស់វាមិនផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងកត្តាបរិស្ថានដូចជា សំណើម សីតុណ្ហភាព ឬសម្ពាធ។

ការវិវត្តន៍នៃនាឡិកាអាតូមិច

ប៉ុន្មានឆ្នាំមកនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹងថា អាតូមមានប្រេកង់ resonant ដែលទាក់ទងនឹងសមត្ថភាពនីមួយៗក្នុងការស្រូប និងបញ្ចេញវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 និងឆ្នាំ 1940 ឧបករណ៍ទំនាក់ទំនងប្រេកង់ខ្ពស់ និងរ៉ាដាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយនឹងប្រេកង់ resonance នៃអាតូម និងម៉ូលេគុល។ នេះបានរួមចំណែកដល់គំនិតនៃនាឡិកា។

ច្បាប់ចម្លងដំបូងត្រូវបានសាងសង់ក្នុងឆ្នាំ 1949 ដោយវិទ្យាស្ថានស្តង់ដារ និងបច្ចេកវិទ្យាជាតិ (NIST)។ អាម៉ូញាក់ត្រូវបានប្រើជាប្រភពរំញ័រ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកវាមិនមានភាពត្រឹមត្រូវជាងស្តង់ដារពេលវេលាដែលមានស្រាប់នោះទេ ហើយ Cesium ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងជំនាន់បន្ទាប់។

ស្តង់ដារថ្មី។

ការផ្លាស់ប្តូរភាពត្រឹមត្រូវនៃពេលវេលាគឺអស្ចារ្យណាស់ ដែលនៅក្នុងឆ្នាំ 1967 សន្និសីទទូទៅស្តីពីទម្ងន់ និងវិធានការបានកំណត់ SI ទីពីរថាជា 9,192,631,770 រំញ័រនៃអាតូម Cesium នៅប្រេកង់ resonant របស់វា។ នេះ​មាន​ន័យ​ថា ពេល​វេលា​លែង​ទាក់​ទង​នឹង​ចលនា​របស់​ផែនដី​ទៀត​ហើយ។ នាឡិកាអាតូមិចដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៅលើពិភពលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1968 ហើយត្រូវបានគេប្រើជាផ្នែកនៃប្រព័ន្ធយោងពេលវេលា NIST រហូតដល់ទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ។

រថយន្តកែលម្អ

ភាពជឿនលឿនចុងក្រោយបំផុតមួយនៅក្នុងតំបន់នេះគឺការធ្វើឱ្យត្រជាក់ដោយឡាស៊ែរ។ នេះបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខាន និងកាត់បន្ថយភាពមិនច្បាស់លាស់នៅក្នុងសញ្ញានាឡិកា។ ប្រព័ន្ធត្រជាក់នេះ និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀតដែលប្រើដើម្បីកែលម្អនាឡិកា Cesium នឹងត្រូវការទំហំប៉ុនរថយន្តផ្លូវដែកសម្រាប់ដាក់ផ្ទះវា ទោះបីជាជម្រើសពាណិជ្ជកម្មអាចដាក់ក្នុងវ៉ាលីក៏ដោយ។ មន្ទីរពិសោធន៍មួយក្នុងចំណោមបន្ទប់ពិសោធន៍ទាំងនេះរក្សាពេលវេលានៅក្នុងទីក្រុង Boulder រដ្ឋ Colorado និងជានាឡិកាត្រឹមត្រូវបំផុតនៅលើផែនដី។ ពួកវាខុសត្រឹមតែ 2 ណាណូវិនាទីក្នុងមួយថ្ងៃ ឬ 1 វិនាទីក្នុងរយៈពេល 1.4 លានឆ្នាំ។

បច្ចេកវិទ្យាទំនើប

ភាពត្រឹមត្រូវដ៏អស្ចារ្យនេះគឺជាលទ្ធផលនៃដំណើរការផលិតដ៏ស្មុគស្មាញ។ ជាដំបូង សារធាតុ Cesium រាវត្រូវបានដាក់ក្នុងឡ ហើយកំដៅរហូតដល់វាប្រែទៅជាឧស្ម័ន។ អាតូមដែកចេញក្នុងល្បឿនលឿនតាមរយៈរន្ធតូចមួយនៅក្នុងឡ។ អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបណ្តាលឱ្យពួកវាបំបែកទៅជាធ្នឹមដាច់ដោយឡែកដែលមានថាមពលខុសៗគ្នា។ ធ្នឹមដែលត្រូវការឆ្លងកាត់រន្ធរាងអក្សរ U ហើយអាតូមត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងថាមពលមីក្រូវ៉េវនៅប្រេកង់ 9.192.631.770 ហឺត។ ដោយសារតែនេះ ពួកគេមានការរំភើប និងផ្លាស់ទីទៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលខុសគ្នា។ បន្ទាប់មក វាលម៉ាញេទិក ច្រោះចេញនូវស្ថានភាពថាមពលផ្សេងទៀតនៃអាតូម។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឆ្លើយតបទៅនឹង Cesium និងបង្ហាញអតិបរមានៅតម្លៃប្រេកង់ត្រឹមត្រូវ។ នេះគឺចាំបាច់ដើម្បីដំឡើងគ្រីស្តាល់លំយោលដែលគ្រប់គ្រងយន្តការនាឡិកា។ ការបែងចែកប្រេកង់របស់វាដោយ 9.192.631.770 ផ្តល់ជីពចរមួយក្នុងមួយវិនាទី។

មិនត្រឹមតែស៊ីស្យូមប៉ុណ្ណោះទេ

ទោះបីជានាឡិកាអាតូមធម្មតាបំផុតប្រើលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ Cesium ក៏មានប្រភេទផ្សេងទៀតផងដែរ។ ពួកវាខុសគ្នានៅក្នុងធាតុដែលបានអនុវត្តនិងមធ្យោបាយនៃការកំណត់ការផ្លាស់ប្តូរកម្រិតថាមពល។ សមា្ភារៈផ្សេងទៀតគឺអ៊ីដ្រូសែននិង rubidium ។ នាឡិកាអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមានមុខងារដូចនាឡិកា Cesium ប៉ុន្តែត្រូវការធុងមួយដែលមានជញ្ជាំងធ្វើពីវត្ថុធាតុពិសេសដែលការពារអាតូមមិនឱ្យបាត់បង់ថាមពលលឿនពេក។ នាឡិកា Rubidium គឺសាមញ្ញបំផុត និងបង្រួម។ នៅក្នុងពួកវាកោសិកាកញ្ចក់មួយដែលពោរពេញទៅដោយសារធាតុ rubidium ឧស្ម័នផ្លាស់ប្តូរការស្រូបយកពន្លឺនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងប្រេកង់មីក្រូវ៉េវ។

តើអ្នកណាត្រូវការពេលវេលាត្រឹមត្រូវ?

សព្វ​ថ្ងៃ​នេះ ពេលវេលា​អាច​ត្រូវ​បាន​រាប់​ដោយ​ភាព​ជាក់លាក់​បំផុត ប៉ុន្តែ​ហេតុ​អ្វី​បាន​ជា​រឿង​នេះ​សំខាន់? នេះគឺចាំបាច់នៅក្នុងប្រព័ន្ធដូចជាទូរសព្ទដៃ អ៊ីនធឺណិត ជីភីអេស កម្មវិធីអាកាសចរណ៍ និងទូរទស្សន៍ឌីជីថល។ នៅ glance ដំបូង, នេះមិនច្បាស់។

ឧទាហរណ៍នៃការប្រើប្រាស់ពេលវេលាត្រឹមត្រូវគឺការធ្វើសមកាលកម្មកញ្ចប់ព័ត៌មាន។ ការហៅទូរស័ព្ទរាប់ពាន់ដងឆ្លងកាត់ខ្សែកណ្តាល។ នេះអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែការសន្ទនាមិនត្រូវបានបញ្ជូនទាំងស្រុង។ ក្រុមហ៊ុនទូរគមនាគមន៍បានបំបែកវាទៅជាកញ្ចប់តូចៗ ហើយថែមទាំងរំលងព័ត៌មានមួយចំនួនទៀតផង។ បន្ទាប់មកពួកគេឆ្លងកាត់បន្ទាត់រួមជាមួយនឹងកញ្ចប់នៃការសន្ទនាផ្សេងទៀតហើយត្រូវបានស្ដារឡើងវិញនៅចុងម្ខាងទៀតដោយមិនលាយបញ្ចូលគ្នា។ ប្រព័ន្ធនាឡិកាផ្លាស់ប្តូរទូរស័ព្ទអាចកំណត់ថាកញ្ចប់ព័ត៌មានណាមួយជាកម្មសិទ្ធិនៃការសន្ទនាដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយពេលវេលាពិតប្រាកដដែលព័ត៌មានត្រូវបានផ្ញើ។

ប្រព័ន្ធ GPS

ការអនុវត្តមួយទៀតនៃពេលវេលាច្បាស់លាស់គឺប្រព័ន្ធកំណត់ទីតាំងសកល។ វាមានផ្កាយរណបចំនួន 24 ដែលបញ្ជូនកូអរដោណេ និងពេលវេលារបស់វា។ អ្នកទទួល GPS ណាមួយអាចភ្ជាប់ទៅពួកគេ និងប្រៀបធៀបម៉ោងផ្សាយ។ ភាពខុសគ្នាអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកប្រើកំណត់ទីតាំងរបស់ពួកគេ។ ប្រសិនបើនាឡិកាទាំងនេះមិនមានភាពត្រឹមត្រូវខ្លាំងទេនោះ ប្រព័ន្ធ GPS នឹងមិនអាចអនុវត្តបាន និងមិនអាចទុកចិត្តបាន។

ដែនកំណត់នៃភាពល្អឥតខ្ចោះ

ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យា និងនាឡិកាអាតូមិច ភាពមិនត្រឹមត្រូវនៃសាកលលោកបានក្លាយជាការកត់សម្គាល់។ ផែនដីផ្លាស់ទីមិនស្មើគ្នា ដែលនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលចៃដន្យនៃរយៈពេលនៃឆ្នាំ និងថ្ងៃ។ កាលពីមុន ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះនឹងមិនមានការកត់សម្គាល់ទេ ពីព្រោះឧបករណ៍រក្សាពេលវេលាមានភាពមិនត្រឹមត្រូវពេក។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាឡិកាអាតូមិក ត្រូវតែកែសម្រួល ដើម្បីទូទាត់សងភាពមិនប្រក្រតីក្នុងពិភពពិត ដែលធ្វើឱ្យមានការខកចិត្តយ៉ាងខ្លាំងចំពោះអ្នកស្រាវជ្រាវ និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។ ពួកវាជាឧបករណ៍ដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ជំរុញបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ប៉ុន្តែភាពល្អឥតខ្ចោះរបស់ពួកគេត្រូវបានកំណត់ដោយដែនកំណត់ដែលកំណត់ដោយធម្មជាតិផ្ទាល់។

នៅសតវត្សរ៍ទី 21 ការរុករកតាមផ្កាយរណបកំពុងអភិវឌ្ឍក្នុងល្បឿនយ៉ាងលឿន។ អ្នក​អាច​កំណត់​ទីតាំង​របស់​វត្ថុ​ណា​មួយ​ដែល​មាន​ទំនាក់ទំនង​ជាមួយ​ផ្កាយរណប មិន​ថា​ជា​ទូរស័ព្ទ​ដៃ រថយន្ត ឬ​យានអវកាស​ទេ។ ប៉ុន្តែ​គ្មាន​អ្វី​មួយ​អាច​សម្រេច​បាន​ដោយ​គ្មាន​នាឡិកា​អាតូមិក។
ផងដែរ នាឡិកាទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងទូរគមនាគមន៍ផ្សេងៗ ជាឧទាហរណ៍ក្នុងការទំនាក់ទំនងចល័ត។ នេះគឺជានាឡិកាដែលមានភាពត្រឹមត្រូវបំផុតដែលមិនធ្លាប់មាន គឺមាន និងនឹងក្លាយជា។បើគ្មានពួកវាទេ អ៊ិនធឺណិតនឹងមិនត្រូវបានធ្វើសមកាលកម្មទេ យើងនឹងមិនអាចដឹងពីចម្ងាយទៅកាន់ភព និងផ្កាយដទៃទៀត។ល។
នៅក្នុងម៉ោង 9,192,631,770 រយៈពេលនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានគេយកក្នុងមួយវិនាទីដែលបានកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតថាមពលពីរនៃអាតូម Cesium-133 ។ នាឡិកាបែបនេះត្រូវបានគេហៅថានាឡិកា Cesium ។ ប៉ុន្តែនេះគ្រាន់តែជានាឡិកាអាតូមិកមួយក្នុងចំណោមបីប្រភេទប៉ុណ្ណោះ។ វាក៏មាននាឡិកាអ៊ីដ្រូសែន និង Rubidium ផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នាឡិកា Cesium ត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុត ដូច្នេះយើងនឹងមិនរស់នៅលើប្រភេទផ្សេងទៀតទេ។

របៀបដែលនាឡិកាអាតូមិច Cesium ដំណើរការ

ឡាស៊ែរកំដៅអាតូមនៃអ៊ីសូតូប cesium ហើយនៅពេលនេះ resonator ដែលភ្ជាប់មកជាមួយចុះបញ្ជីការផ្លាស់ប្តូរទាំងអស់នៃអាតូម។ ហើយដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ បន្ទាប់ពីឈានដល់ 9,192,631,770 ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ មួយវិនាទីត្រូវបានរាប់។

ឡាស៊ែរ​ដែល​បង្កើត​ឡើង​នៅ​ក្នុង​ស្រោម​នាឡិកា​កំដៅ​អាតូម​នៃ​អ៊ីសូតូប Cesium ។ នៅពេលនេះ resonator ចុះឈ្មោះចំនួននៃការផ្លាស់ប្តូរអាតូមទៅកម្រិតថាមពលថ្មី។ នៅពេលដែលប្រេកង់ជាក់លាក់មួយត្រូវបានឈានដល់ ពោលគឺ 9,192,631,770 ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ (Hz) បន្ទាប់មកវិនាទីត្រូវបានរាប់ដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធ SI អន្តរជាតិ។

ប្រើក្នុងការរុករកតាមផ្កាយរណប

ដំណើរការនៃការកំណត់ទីតាំងពិតប្រាកដនៃវត្ថុដោយប្រើផ្កាយរណបគឺពិបាកណាស់។ ផ្កាយរណបជាច្រើនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងរឿងនេះ ពោលគឺច្រើនជាង 4 ក្នុងមួយអ្នកទទួល (ឧទាហរណ៍ កម្មវិធីរុករក GPS នៅក្នុងឡាន)។

ផ្កាយរណបនីមួយៗមាននាឡិកាអាតូមិចដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ឧបករណ៍បញ្ជូនវិទ្យុផ្កាយរណប និងម៉ាស៊ីនបង្កើតលេខកូដឌីជីថល។ ឧបករណ៍បញ្ជូនវិទ្យុបញ្ជូនលេខកូដឌីជីថល និងព័ត៌មានអំពីផ្កាយរណបមកផែនដី ពោលគឺ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រគន្លង គំរូ។ល។

នាឡិកាកំណត់ថាតើវាត្រូវការរយៈពេលប៉ុន្មានសម្រាប់លេខកូដនេះដើម្បីទៅដល់អ្នកទទួល។ ដូច្នេះដោយដឹងពីល្បឿននៃការសាយភាយនៃរលកវិទ្យុ ចម្ងាយទៅកាន់អ្នកទទួលនៅលើផែនដីត្រូវបានគណនា។ ប៉ុន្តែផ្កាយរណបមួយមិនគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់រឿងនេះទេ។ អ្នកទទួល GPS ទំនើបអាចទទួលសញ្ញាពីផ្កាយរណបចំនួន 12 ក្នុងពេលដំណាលគ្នាដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់ទីតាំងរបស់វត្ថុដែលមានភាពត្រឹមត្រូវរហូតដល់ 4 ម៉ែត្រ។ ដោយវិធីនេះវាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ថាអ្នករុករក GPS មិនតម្រូវឱ្យមានថ្លៃជាវទេ។