Cevap Yaz Yazdır
Güncelleme: 18 Kasım 2016  Gösterim: 24.934  Cevap: 6

Önemli İcatlar - Atom Saati

18 Ocak 2008 00:03       Mesaj #1
KisukE UraharA - avatarı
VIP !..............!
Ad:  atom saati.jpg
Gösterim: 85
Boyut:  36.7 KB

Atom saati

, atomların ya da moleküllerin belirli rezonans frekanslarından yararlanarak zamanı çok büyük bir duyarlılıkla ölçebilen kronometre. Atom saatlerinin elektronik donanımları, bir atom ya da molekülün kuvantum geçişiyle (enerji değişikliği) soğurulan ya da salman mikrodalga elektromagnetik ışınım frekansıyla ayarlanır.

Bir atom saatinde bu kuvantum geçişleri son derece düzenli elektromagnetik ışınım dalgalan oluşturur; öbür saatlerdeki tekrarlamak hareketler gibi bu dalgalar da sayılabilir. Atom saatlerinde çoğu kez sezyum atomları kullanılır; nitekim, 1967’de toplanan 13. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı saniyeyi, sezyum133 atomunun taban durumunun iki aşın ince düzeyi arasındaki geçişe karşılık gelen ışımanın 9.192.631.770 periyodunun süresi olarak tanımlamıştır.
Sponsorlu Bağlantılar

Kaynak : Ana Britannica

Son düzenleyen perlina; 18 Kasım 2016 00:30


Edd-iTöR
26 Haziran 2008 11:55       Mesaj #2
Edd-iTöR - avatarı
Ziyaretçi
Tarihte yapılan en hassas atom saati, saniyeyi yeniden tanımlamak üzere zamanı saymayı bekliyor. Zamanı atomların titreşiminden ölçen saat, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor. Atom veya moleküllerin titreşimlerini kullanarak zamanı büyük bir hassasiyetle ölçen alet.

Zaman ölçümünde temel birim saniyedir. Saniye güneş gününün uzunluğuna bağlı olarak tarif edilmiştir.

Ancak ilmi çalışmalar için daha ileri bir hassasiyet gerekmektedir.

Atom saatinin esasını, atom ve moleküllerinin belirli frekanslarda enerji emerek veya yayarak, enerji alıp verebilecek duruma gelebilmeleri teşkil etmektedir.

Bir atom veya molekül sisteminden yüksek frekansta kararlı elektromanyetik dalgalar üreten ve maser adı verilen bu cihazlar üzerindeki çalışmalar 1940 yılında başlamıştır. 1949’da ABD’nin Milli Standartlar Bürosu, amonyak molekülünün özelliklerine bağlı olarak ilk saati imal etmiştir. 1955’te İngiltere’de, frekansı, saniyede 9.192.631.750 devir olan sezyum ışını kullanılarak atom saati yapılmıştır. Bu saatin hassasiyeti 1/1011 derecesinde olup, 1963 yılında milletlerarası zaman standardı olarak kabul edilmiştir.

1960 yılında ABD’de 1/1012 hassasiyetinde hidrojen ışın maseri geliştirilmiş olup, hassasiyeti 1/1014e yükseltmek için çalışmalar yapılmaktadır. 1/1014 hassasiyet üç milyon yılda bir saniyelik bir hataya karşılık gelmektedir.

Dünyanın en hassas saati, bir dakikanın altmışta biri


1950’lerde bilimsel amaçlarla kullanılan atom saatlerinin yeni kuşağı. Atom saatleri, atomların titreşim frekanslarını ölçen cihazlar. Örneğin, caeseium atomunun elektronları iki enerji hali arasında saniyede 9.192.631.770 (9 milyar 192 milyon 631 bin 770) kere gidip geliyor. Bu titreşim ölçümü, saniyenin de tanımı sayılıyor, 1 saniye caesium atomunun 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 kez titremesi için geçen zaman aralığı olarak tanımlanıyor.

Atom saatlerinin hassasiyeti günlük hayatta kullanılan kol saatlerinden biraz daha yüksek. Bu saatler 30 milyon yılda bir saniye atıyor. Ancak, bununla yetinmeyen bilim insanlarının daha hassas saat yapma arzusu yeni ve daha gelişmiş saatlerin önünü açıyor.

‘

TİK-TAK’ SAYISINI ARTIR


Almanya’nın önde gelen bilim kurumlarından Max Planck Enstitüsü uzmanlarından Thomas Udem, daha yüksek hassasiyet için, saatin ‘tik-tak’larını artırmak gerekeceğini belirtiyor. Bu teze göre, akan giden zamanı dilimlere bölen ‘tik-tak’ların sayısı arttıkça, ölçülen zaman daha ince dilimlere bölünecek. ‘Tik-tak’lar arasındaki zaman kısaldıkça da ölçüm hassasiyeti yükselecek. Zamanı daha kısa dilimlere ayırma kavramı, insanoğlunun güneş saatinden kum saatine, sarkaçlara ve gelişmiş teknoloji kronometrelere uzayan serüveninin de temelinde yatıyor. Çağdaş caesium saatleri, saniyede 9 milyar titreşim ölçebiliyor.

BİR GÜN BİLE UZUN KALIR


Bilim insanları 1950’lerin caesium saatlerinden daha hassas saat arayışında ytterbium (Yb) ve strontium (Sr) gibi yeni elementleri değerlendiriyor. Strontium saniyede 429.228.004.229.952 (429 trilyon 228 milyar 4 milyon 229 bin 952) kez titriyor.

STRONTİUM TEMEL ALINACAK


Strontium elementinden atom saati üretmenin iki yolu var, ya tek bir atomun titreşimleri sayılacak, ya da birden çok atom aynı anda sayılacak. Tek atom kullanmanın avantajı, tek atomu, titreşim frekansını bozan elektromanyetik alandan korumak daha kolay. Dezavantajı ise, bu derece yüksek bir frekansta tek bir atomun hareketliliğini ölçmek daha zor. Çok atomlu düzenekte ise, ölçüm kolaylaşırken, elektromanyetik alanın etkisinden dolayı ölçümün kesinliğinden yitiriliyor.

YUMURTA KUTUSU DÜZENEĞİ


Tokyo Üniversitesi’nden Hidetoshi Katori, tekli ve çoklu atom düzeneklerinin avantajlarını birleştiren bir sistem geliştirdi. Katori, 6 lazer ışını kullanarak elektromanyetik dalgalar yaratıyor. Bu sistem her bir strontium atomunu tek tek destekleyen enerji kaynakları yaratıyor. Düzenek, yumurtaların taşınmasında kullanılan yumurta kutularını andırıyor. Her bir atom kendi yuvasında elektromanyetik dalgalardan korunuyor. Bu şekilde çoklu atom düzeneğinde dahi atomlar elektromanyetik dalgalardan etkilenmiyor.

Daha önce bu sisteme benzer sistemler yapılmış, fakat atomları koruması gereken lazerlerin titreşimi bozduğu görülmüştü. Katori, lazerlerin frekanslarını düzeneğin üst ve altını eşit derecede etkileyecek şekilde ayarladı. Bu şekilde lazerlerin titreşime etkisi sabitlendi. Katori’nin atom saati zamanı 10-18 kat hassasiyetinde ölçüyor. Diğer bir deyişle, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor.
Son düzenleyen perlina; 18 Kasım 2016 00:07
13 Mart 2012 12:47       Mesaj #3
nötrino - avatarı
VIP SiNiRLi-RUTİNE AYKIRI

Milyarlarca Yıl Şaşmayan Saat Keşfedildi



14 milyar yıl boyunca 1 saniye bile şaşmayan inanılmaz saat
14 milyar yılda saniyenin 20'de 1'i kadar isabetli kalabilecek bir saat sistemi geliştirildi. Evrenin yaşı süresince isabetli kalabilen saat, atom saatlerinden çok daha isabetli.

University of New South Wales'ten profesör Victor Flambaum, saati şöyle tanımlıyor: "Bu saat, bugünkü en iyi atom saatlerinden yaklaşık 100 kat daha güçlü." "(Bu saat), bilim adamlarının temel fizik teorilerini eşi görülmemiş bir doğrulukta test etmesine izin verebilir ve uygulamalı fizik araştırmaları için eşsiz bir araç sunabilir."

Araştırma takımının iyon saati, atom çekirdeği etrafında dönen bir nötronu esas alıyor ve 19 ondalık haneye kadar isabetli sonuç veriyor. Flambaum, elektronları lazer yoluyla yönlendirmenin atom çekirdeği etrafında dönen nötronu bir saat sarkacı olarak kullanmaya izin verdiğini ve yüksek bir doğruluk sağladığını söylüyor.

Kaynak:CHİP(12 Mart 2012,21:00)
Son düzenleyen perlina; 18 Kasım 2016 00:06
22 Mart 2012 09:42       Mesaj #4
nötrino - avatarı
VIP SiNiRLi-RUTİNE AYKIRI

Nükleer Saat Fizikte Çığır Açacak


Bilim insanları, en doğru zaman hesabını yapacak nükleer bir saat geliştirmek için çalışmalara başladı. Nükleer saatin, evrenin yaşına denk gelen 14 milyar yılda saniyenin sadece 10’da biri kadar yanılma hatası bulunacak.

Uluslararası üç bilimsel kurumun yer aldığı projenin gerçeğe dönüştürülmesi halinde, fizikteki en temel teoriler daha iyi incelenebilecek. Physical Review Letters dergisinde yayımlanacak araştırmaya göre, nükleer saatin hassasiyeti, tek bir toryum iyonunun çekirdeğine dayanacak.

Nükleer saatin zaman ayarı, bugün Küresel Konum Sistemleri’nin (GPS) temelini oluşturan atomik saatlerden 100 kat daha doğru olacak. İletişimde çığır açabilecek nükleer saat, aynı zamanda fizikteki temel ölçüm deneylerinde de büyük bir atılım sağlayabilir.

Nükleer saat projesi, ABD’nin Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Nevada Üniversitesi ile Avustralya’nın New South Wales Üniversitesi tarafından yürütülüyor. Araştırma ekibinde yer alan Georgia Teknoloji Enstitüsü’nden Alex Luzmich, RedOrbit sitesine, “Günümüzdeki birçok uygulama için atomik saatler yeterince doğruluk sağlıyor. Ancak çok daha kesin ölçümler sunan bir saat deneyleri bir adım ileriye taşıyabilir” yorumunu yaptı.

Yüksek frekanslı Lazer
Atomik saatlerin zaman hassasiyetini, atomlardaki elektronların lazerle oluşturulan titreşimleri sağlıyor. Ancak bu atomlar manyetik ve elektrik alanların etkisinde kalabiliyor. Bu durum, atomik saatlerin çok düşük bir oranda, 14 milyarda 4 saniye sapmasına neden olabiliyor.

Atomun çekirdeğinde daha yoğun bulunan ve elektronlardan ağır olan nötronlar ise manyetik ve elektrik alanlardan neredeyse hiç etkilenmiyor. Bu sayede, nükleer saatlerdeki yanılma oranının 14 milyar yılda saniyenin sadece 10’da birine indirilmesi hedefleniyor.

Araştırma ekibinde yer alan Corey Campbell, “Nötronlar atomun çekirdeğinde çok daha yoğun ve birbirlerine yakın bulunuyor. Bu sayede dış düzensizlikler bu parçacıkların titreşimlerini neredeyse hiç etkileyemiyor” dedi.

Soğutucu İyon
Bilim insanları, toryum 229 iyonunu daha yüksek enerji seviyesine taşımak için, yüksek enerjili lazer kullanacak. Yüksek enerjili lazerin frekansının çok net belirlenebilmesi sayesinde, zaman çok daha kesin ölçeklerde tutulacak.

Nükleer saatin sürekli çalışır halde kalabilmesi için çok düşük sıcaklıklarda muhafaza edilmesi gerekiyor. Normalde bu işlem için lazer soğutma kullanılıyor. Ancak nükleer saatte lazerin zaman hesabı yapacak olması nedeniyle araştırmacılar toryum 229’un yanına daha ağır olan toryum 232 iyonu ekleyecek. Soğutulacak olan toryum 232, buzdolabı görevi görerek diğer iyonun soğumasını sağlayacak.

Araştırmacılar, nükleer saatin, atomik saatten 100 kat daha doğru zaman hesabı yapacağını tahmin ediyor. Projenin başarıya ulaşması halinde, nükleer ve atomik saatler aynı fizik deneylerinde karşılaştırma yapmak için de kullanılabilecek.

Kaynak:Ntvmsnbc(21 Mart 2012,17:01)
Son düzenleyen perlina; 18 Kasım 2016 00:15
17 Nisan 2016 21:55       Mesaj #5
Safi - avatarı
SMD MiSiM
Atom Saatleri
Bilim adamları, atomların çok uzun zaman durağan kalabilen rezonanslara sahip olduklarını anladıklarında, hidrojen veya sezyum atomunun daha hassas saatler için potansiyel birer sarkaç olabileceğini buldular. 1930 ve 40′larda radar ve yüksek frekanslı radyo iletişimleri, atomlarla etkileşime girecek elektromanyetik mikrodalgaların üretilebilmesini olanaklı kılmıştır. 1949′da ABD’de NIST laboratuvarlarında amonyağa dayanan ilk atom saati yapılmıştır. 1957′de ise yine NIST, ilk sezyum atom saatini gerçekleştirmiş ve 1967′de atomun doğal frekansı, yeni uluslaraarası zaman birimi olarak tanınmıştır. Buna göre, 1965 yılına kadar bir yılın 31 556 925.974 7′de biri olarak kabul edilen saniye sezyum atomunun rezonans frekansının 9 192 631 770 salınımına eşittir. Bu, sezyum atomunun ileri geri titreşim yapması için geçen süreye karşılık gelir.

DEVAMI Zaman ölçü birimleri ve ölçüm aletleri
Son düzenleyen Safi; 18 Nisan 2016 00:50
18 Kasım 2016 00:27       Mesaj #6
perlina - avatarı
MOD Moderatör

Atom saati,

atomların rezonans frekanslarını sayarak zamanı ölçen bir saat çeşididir. 3 milyon yılda 1 saniye hata yapmalarının ihtimali sadece %22,522dir.
İlk atom saatleri, sayım ekipmaları eklenmiş TİRMASER'lerdi. Bugünün en iyi atom saatleri, soğuk atomlar ve atomik çeşmelerle çalışan, ileri fizik ürünü aletlerdir. Ulusal standartlar enstitüleri, kullanılan MASER'lerin hata payı olan günlük 10-9 saniyelik sapmayla çalışan saatler kullanırlar. Atom saatleri devamlı ve istikrarlı bir zaman ölçümü standardı olan Uluslararası Atomik Zamanı (International Atomic Time ,TAI) oluştururlar. Diğer ölçümler için, TAI'den elde edilen ancak gece ve gündüzün geçişiyle senkronize edilen Koordine Evrensel Zaman (Coordinated Universal Time, UTC) kullanılır.
İlk atom saati 1949'da ABD Ulusal Standartlar Bürosu'nda (U.S. National Bureau of Standards, NBS) yapıldı. İlk isabetli atom saatiyse, sezyum-133 atomunun rezonansı ölçümüyle 1955 yılında İngiltere Ulusal Fizik Labaratuvarı'nda Louis Essen tarafından yapıldı.
Ağustos 2004'te NIST bilimadamları, bilgisayar çipi ölçeğinde ilk atom saatini tanıuçaklar maddedir. atopoldukalrı için atom saatlerindeki kesinlikten yoksundurlar. Bu yüzden yüksek kesinlik gerektiren bilimsel uygulamalarda kullanılmazlar.
Son düzenleyen perlina; 18 Kasım 2016 00:10 Sebep: Kaynak: Vikipedi, özgür ansiklopedi
18 Kasım 2016 00:30       Mesaj #7
perlina - avatarı
MOD Moderatör

Molekül ya da atom saati

. Zaman ölçümünde elde edilen duyarlık,periyotları sayılan osilatörün frekansının belirlenmesindeki kararlılığa bağlıdır. En duyarlı frekanslar atom ya da molekülle ilgili olaylarda gözlemlendiğinden, saatlerin duyarlığını artırmak için bunlara başvurmak doğal sayılmalıdır.
Bir atom ya da molekül, rezonans olayı yasalarına göre olanaklı iki kuvantum hali arasında bir geçiş yaptığı zaman, buna atomun yalnızca göz önüne alınan her iki durumdaki W2 ve Wı enerji düzeyleriyle belirlenen, u,2 = (W2- Wğ Ih (h, Planck değişmezi) frekanslı elektromanyetik bir dalganın yayımı ya da soğurulması eşlik eder. Geçiş frekansları genellikle hiperfrekanslar bölgesinde hatta kızıl altında yer aldığından enerji düzeylerinin ve v12 frekansının belirlenme duyarlığı son derece büyük olabilir.

Ad:  atom saati 365x273.jpg
Gösterim: 91
Boyut:  27.7 KB
Bir saat yapımında bu frekansın kullanılması sürekli çalışan bir osilatör yapımını gerektirir. Bu da iki şekilde elde edilir. Birinci yöntem bir maser' yapımına dayanır. Genellikle huzme halinde bulunan atomlar aynı fazda kalarak, uyumlu bir biçimde, önceden yer aldıkları W2 üst enerji halinden Wt alt enerji düzeyine geçmeye zorlanır. Bu geçişler sırasında yayımlanan enerji, alışılagelmiş elektronik yöntemlerle algılanan bir elektromanyetik dalga oluşturur. Böylece tipik örneğini hidrojen maşerinin oluşturduğu etkin bir sistem elde edilir.
Daha çok kullanılan bir başka yöntem, genellikle, kuvarslı bir osilatörden çıkan bir işaretle, frekans çoğullamasından sonra bir atom topluluğunu uyarmaya dayanır; burada osilatörün frekansı geçiş frekansına yakındır. Bu dalganın etkisiyle, atomlar enerji soğurarak Wı alt enerji halinden W2 üst enerji haline geçerler. Algılanabilen bu soğurma, uyarma frekansı geçiş frekansına eşit olduğunda çok yüksek bir maksimumdan geçer. Kuvarslı osilatör frekansının az çok bağımlı olduğu bir parametrenin değişimlerine otomatik olarak kumanda etmek için, algılama işareti kullanılırsa osilatörün frekansı sabit olarak tutulabilir. Bu klasik bir geri beslemeli otomatik denetim sorunudur. Günümüzde,piyasaya sürülen atom saatlerinin birçoğunda bu sistem kullanılır.
1955'te yapılan ilk atom saatinde amonyak gazı molekülünün geçiş frekansı kullanıldı. Günümüzde genellikle alkali atomların (sezyum, rubidyum) aşırıince geçişlerinden yararlanılır. Rezonans olayını gözlemlemekte atom huzmesi yöntemi ya da optik pompalama yöntemi kullanılır.

Sezyumun aşırı ince geçişinden yararlanan atom saatinin dakiklik, kararlılığını uzun süre koruma ve farklı koşullarda yinelenebilirlik gibi birçok niteliği olduğu ortaya çıkmıştır. Atom saati bu nitelikleri yüzünden 1967'den bu yana, en eski çağlardan beri gökbilim hareketlerine bağlı olduğu bilinen zaman birimini belirlemek için kullanılmaktadır. Böylece, saniye, “sezyum 133 atomunun temel halinin aşırı ince iki düzeyi arasındaki geçişe denk düşen ışınımın 9 192 631 770 periyotluk süresi" olarak tanımlanmıştır. Sezyum saatinin uzun süreli kararlılığı günümüzde 10-13'ü geçer; bu da saatin 500 yüzyıl çalıştıktan sonra 1 saniyeden daha az ileri gideceğini ya da geri kalacağını gösterir.
Hidrojen maşeriyle çalışan atom saatinin kararlılığı en azından birkaç gün için sezyum saatininkinden 10 kat daha büyüktür.
Atom saatleri uçakların konumlarını büyük bir duyarlılıkla belirlediğinden çarpışma önleyici sistemlerde kullanılır. Bu saatler, Einstein'ın görelilik kuramının kimi yasalarını doğrulama olanağını da sağlamıştır. Günümüzde yapılmakta olan çalışmalar, kızılaltında hatta optik bölgede yer alan atom ve molekül tayf çizgileriyle saat yapma olanağının doğabileceği umudunu vermektedir.

Kaynak: Büyük Larousse


Daha fazla sonuç:
Önemli İcatlar - Atom Saati

Hızlı Cevap
Mesaj:


Kaynak:

Bu sayfalarımıza baktınız mı
paneli aç