Перейти к содержимому


Атомные часы


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 30

#21 VladZ

VladZ

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 373 сообщений

Отправлено 23 Апрель 2005 - 17:55

2 Hadjar Это начинают обычно преподавать в университете курсе эдак на втором. Термин "электронная подоболочка" является наиболее правильным и корректным в данном случае, но в разговре применяется относительно редко из-за того, что длинный :). В разговоре его обычно заменяют разными сокращенными жаргонными выражениями(я чаще всего использую "орбиталь" :) ), а полный термин используется в статьях и энциклопедиях, чтобы было точно понятно, о чем идет речь.

Я по контексту(просмотрите посты назад, если кто забыл, с чего начался спор :)) использовал именно полный и физически корректный термин, во избежание путаницы, поскольку вопрос шел про строение атома, а оболочки и орбитали есть еще и внутриядерные, это совершенно отдельный разговор.

Откуда ж я знал, что Agent Orange в научной терминологии ни бум-бум и даже не посмотрит незнакомый термин в интернете, а сразу станет безаппеляционно утверждать, что такого нету :) ? Ну что, может еще что-нибудь про атомные часы рассказать, чтоб не обвиняли в оффтопе :) ?


#22 Arnx

Arnx

    Воин Пограничья

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 831 сообщений

Отправлено 25 Апрель 2005 - 06:22

В том виде в котором это описывает свойства элементов периодической таблицы это начинают преподавать в 9м классе(правда в ФМШ). Вещи простые, но крайне познавательные, особенно тем, кто хочет в чем-то разобраться. В общем да здравствует принцип максимизации суммарного спина). Причем зная эти теории можно придумывать некоторые вещи, например для игр), которые будут гораздо больше походить на правду, чем просто взятые с потолка... Заодно не будет глупостей типа - новый химический элемент, с атомным весом меньше чем у железа и тд и тп. Некоторые вещи не знать можно, но кичиться этим незнанием - глупо. Просто знать их гораздо интереснее, чем не знать.


#23 Гость_Agent Orange_*

Гость_Agent Orange_*
  • Гости

Отправлено 26 Апрель 2005 - 06:56

QUOTE
В общем да здравствует принцип максимизации суммарного спина

Попахивает фанатизмом.


#24 VladZ

VladZ

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 373 сообщений

Отправлено 26 Апрель 2005 - 13:42

QUOTE
QUOTE
В общем да здравствует принцип максимизации суммарного спина .


Попахивает фанатизмом.

Однако. Налицо проблемы с адекватной аберрацией восприятия :)))) .


Расскажу еще немножко про атомные часики. Своими словами, а не так путанно, как это рассказывают в книгах и рефератах :).

Что мы имеем изначально? Есть атом (или молекула, не суть важно). У него есть два интересующих нас энергетических состояния(уровня). Предельно упрощенно :) . Если атом находится в нижнем из этих уровней, то пинком переводим его в верхний уровень. Способ пинка может быть разный: электрический разряд, ультрафиолетовое облучение, и вообще почти все, что угодно :).

Если же этот атом находиться в верхнем состоянии, то при попадании в него кванта с энергией, равной расстоянию между этими двумя энергетическими состояниями, атом переходит в нижний уровень, а у нас становится два кванта. И так они размножаются :) .

Для начала отбираем в копилку атомы, находящиеся в верхнем энергетическом состоянии. Способов тоже масса: пропускание пучка через магнитное поле, квадрупольный конденсатор и т. п.
Впрочем, в современных конструкциях предпочитают не париться этой фигней, а просто дать такую интенсивную энергетическую накачку, что почти все атомы пребывают в верхнем энергетическом состоянии.

Итого, что получилось? Получился резонансный размножитель :) квантов, который размножает кванты только определенной энергии. В общем, резонансный усилитель.

Как превратить усилитель в генератор -- знают все: надо просто замкнуть выход на вход. Никаких проблем: ставим два зеркала по бокам от копилки с усилительными атомами, чтоб кванты все время проходили через атомы в верхнем энергетическом состоянии -- вот и вышел генератор с довольно стабильной частотой, которая практически зависит только от свойств атома.
Называется мазер(Если, конечно, частота кванта лежит в микроволновой области).

Если нужна особая стабильность частоты, как в атомных часах, то еще идут всяческие дополнительные ухищрения: АРУ, АФПЧ, частотно-модулированная цепь и т.д, но это уже детали. В часах в качестве усилительных атомов используется обычно цезий, рубидий и водород.

Насчет размера атомных часов: размером в одну большую комнату они были только в СССР :) . Вот ссылка на каталог производителя атомных часов. За исключением водородного мазера, самые большие из них имеют не более 19 дюймов(477 мм) в морде (для стандартной буржуйской приборной стойки).
Отечественные побольше размером, но не принципиально.

Для всех, кто хочет простого, хорошего и стабильного :) : Госстандарт СССР ставил специальные радиомаяки с приводом от атомных стандартов частоты, и всей широкой душой излучал стабильные частоты для всех желающих :) . Правда, как с этим дело обстоит сейчас, не знаю.

Это сообщение отредактировано VladZ - 26 апреля 2005 | 15:25


#25 VladZ

VladZ

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 373 сообщений

Отправлено 02 Май 2005 - 12:58

Кому нужны такие часики:

Астрономам -- наблюдать за далекими звездами. Про применимость в повседненой практике давайте не спорить :).

Системе GPS -- ей нужен привод стабильной частоты. Иначе точность определения места будет как и 30 лет назад: 15км.

Разным электронным фабрикам: для того, чтобы настраивать кварцевые резонаторы. Они ведь очень стабильные, но должно быть нечто еще более стабильное, по чему их настраивают :).
Эталон кварца ведь не поставишь -- стареет со временем :) .

А кварцевые резонаторы используются во всей цифровой аппаратуре для генераторов задающей частоты. Так что если б не атомные часики, то был бы Agent Orange с хреновыми электронными часами и в лучшем случае с хреновым механическим плеером. Мобильных телефонов тоже не было бы, кстати. И сети Интернет -- тоже сомнительно. И FM карманных приемников тоже весьма сомнительно.

2 Agent Orange Желаю и дальше измерять время плеером и бутылками и не надоедать остальным при этом, а я пойду сделаю для прогрессивного человечества что-нибудь полезное [Отнюдь не кретин в белом халате берет свои образцы кристаллов транзисторов на 0.5ТГц и удаляется экспериментировать с ними в "чистую комнату". Ну почему AuGeNi не прижегся на травленый сверхчистый GaAs при 430 С ?! может, кто знает? ].


#26 Гость_Agent Orange_*

Гость_Agent Orange_*
  • Гости

Отправлено 02 Май 2005 - 23:00

QUOTE
Ну почему AuGeNi не прижегся на травленый сверхчистый GaAs при 430 С ?! может, кто знает?

Давление повысь, энштейн-человек-и-пароход.


#27 VladZ

VladZ

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 373 сообщений

Отправлено 03 Май 2005 - 10:49

QUOTE
Давление повысь, энштейн-человек-и-пароход.


"Спасибо" за "дельный" совет, но я уже разобрался, в чем дело :) .

Просто передо мной один чудик не умел обращатья с испарителем, и загрязнил его вольфрамом... Теперь цикл изготовления образцов придется начать по-новой... Люди! Перед тем как использовать сложную технику, ВНИМАТЕЛЬНО читайте инструкции :) .


#28 Desert Eagle

Desert Eagle

    Рассадник мудростей

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 1 576 сообщений

Отправлено 08 Июнь 2006 - 12:49

Вот, кстати, еще хороший сайт
http://www.time.gov/

Отправлено: 8 июн 06 13:55
Кстати, помните фильм "Дрожь земли 2"?
Там у этого охотника главного были часы, которые с помощью ультразвука синхронизировались с атомными часами.

И по этому ультразвуку эти **оиды его все время находили :):)


#29 Sansay

Sansay

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 261 сообщений

Отправлено 08 Июнь 2006 - 20:06

VladZ
QUOTE

Что мы имеем изначально? Есть атом (или молекула, не суть важно). У него есть два интересующих нас энергетических состояния(уровня)……………
….
Если же этот атом находиться в верхнем состоянии, то при попадании в него кванта с энергией, равной расстоянию между этими двумя энергетическими состояниями, атом переходит в нижний уровень, а у нас становится два кванта. И так они размножаются :) .

Итого, что получилось? Получился резонансный размножитель :) квантов, который размножает кванты только определенной энергии. В общем, резонансный усилитель.

Если используются только два энергетических состояния, то усилителем это никак назвать нельзя, ведь количество квантов поступающих от системы накачки всегда будет строго больше количества излучённых квантов.

Кстати, все обсуждают почему-то только часть атомных часов, а именно генератор стабильной частоты. И забыли о таких вещах как хранители частоты, хранители временных шкал. Да и сами измерители временных интервалов представляют собой очень хитрые конструкции.


#30 VladZ

VladZ

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 373 сообщений

Отправлено 09 Июнь 2006 - 03:00

QUOTE
Если используются только два энергетических состояния, то усилителем это никак назвать нельзя, ведь количество квантов поступающих от системы накачки всегда будет строго больше количества излучённых квантов.

Принцип явно не понят :\ . Накачка может быть хоть совсем без квантов, электрическим разрядом. А кванты, попадающие в определенную область энергий, все равно будут размножаться.

QUOTE
Кстати, все обсуждают почему-то только часть атомных часов, а именно генератор стабильной частоты. И забыли о таких вещах как хранители частоты, хранители временных шкал. Да и сами измерители временных интервалов представляют собой очень хитрые конструкции.

Ничего такого хитрого. Просто сложно скомбинированные системы счетчиков и таймеров. А главный их параметр -- точность определяется точностью и стабильностью задающего генератора и от него все и зависит.


#31 Sansay

Sansay

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 261 сообщений

Отправлено 09 Июнь 2006 - 07:26

QUOTE
Принцип явно не понят :\ . Накачка может быть хоть совсем без квантов, электрическим разрядом. А кванты, попадающие в определенную область энергий, все равно будут размножаться.

Фронт от электрического разряда - тоже кванты. Вывести электрон с низшего уровня на высший может только квант определённой энергии. (Т.е. если не будет соответствующих квантов в э.м.-импульсе, то электроны не перейдут на верхний уровень). Другого способа вывести электрон на один уровень вверх - нет.
Поэтому используют чаще всего неск. уровней. Возникает возможность последовательно выводить электроны на более высокие уровни квантами малой энергии и частоты. А позже - при излучении образуется квант высокой частоты, т.к. он соответствует переходу электронов через несколько уровней сразу. В принципе – только с несколькими уровнями квантовый генератор можно назвать генератором, т.к. рождается излучение не присутсвующее в спектре импульсов накачки.
Квантовый генератор с двумя уровнями - пассивный резонатор. И не в коем случае не усилитель.
QUOTE
Ничего такого хитрого. Просто сложно скомбинированные системы счетчиков и таймеров.

Угу. Только интересно - почему часики с уходом 10^-14 есть только в 4х странах. Несмотря на то, что ГЧ с такой нестабильностью создать не сложно.

Это сообщение отредактировано Sansay - 9 июня 2006 | 08:37




Похожие темы Свернуть

  Название темы Форум Автор Статистика Последнее сообщение


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных

Рейтинг@Mail.ru