Profil
A rejoint le : 20 déc. 2021
À propos

SƠ LƯỢC LỊCH SỬ ĐỒNG HỒ NGUYÊN TỬ

1949, đồng hồ nguyên tử đầu tiên hoạt động theo chuyển động của phân tử Amoniac được chế tạo bởi Viện tiêu chuẩn và kĩ thuật Quốc gia Hoa Kỳ (NIST, trước kia NBS).

1955, nhà vật lý học Louis Essen chế tạo thành công đồng hồ nguyên tử hoạt động theo chuyển động nguyên tử cesium (133Cs) tại phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia Anh (NPL).

1967, “đồng hồ nguyên tử Cesium-133” trở thành tiêu chuẩn để xác định một giây trong Hệ thống Đơn vị Quốc tế. Trong số các đồng vị khác nhau của các nguyên tử cesium, cesium-133 là đồng vị duy nhất không phát ra các tia phóng xạ, tồn tại ở trạng thái ổn định trong tự nhiên.

CẤU TẠO CỦA ĐỒNG HỒ NGUYÊN TỬ RA SAO?

◆ Cơ chế hoạt động của của đồng hồ nguyên tử được phát minh bởi Tiến sĩ Isidor Isaac Rabi vào năm 1945. Ông cũng là người phát hiện ra sự cộng hưởng từ hạt nhân năm 1944 và là một trong những người sáng lập ra cả Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven (ở Long Island, New York) lẫn CERN.

◆ Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân nguyên tử và các electron tuần hoàn xung quanh nó. Các loại 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 thay đổi thành trạng thái năng lượng khác. Dựa vào yếu tố này, đồng hồ nguyên tử sử dụng các sóng điện từ và tần số ánh sáng của các loại nguyên tử để làm tiêu chuẩn đo lường thời gian chính xác cao.

◆ Nhóm nguyên tố 1 trong bảng tuần hoàn, ví dụ như hydro, cesium, rubidium đều được sử dụng trong các đồng hồ nguyên tử hiện nay. Song song đó, đồng hồ nguyên tử cũng sử dụng một trong hai hệ thống: thụ động hoặc hoạt động.

◆ Hệ thống thụ động xác định tần số cụ thể của một nguyên tử cộng hưởng khi sóng điện từ của các tần số khác nhau được áp dụng cho chúng. Còn hệ thống hoạt động sẽ đo tần số bằng cách cho phép các nguyên tử phát ra sóng điện từ. Hầu hết các đồng hồ nguyên tử hiện đang được sử dụng đều sử dụng hệ thống thụ động.