OROLOGI ATOMICI

Messaggioda smaltoblu » 5 apr 2012, 8:37

Orologi atomici


Le prime forme di misurazione del tempo furono senz'altro di tipo astronomico: infatti la periodicità di alcuni fenomeni, quali la rotazione terrestre o il suo moto di rivoluzione, spinsero l'uomo a costruire i primi calendari. La precisione che si poteva ottenere da tali misurazioni erano molto grossolane, e non invarianti, essendo variante durante l'anno la durata del giorno. Si passò poi alla misura del tempo utilizzando fenomeni periodici. Il moto di oscillazione di un pendolo è un moto periodico, e il suo periodo è costante nel tempo. Ora, dato che il periodo di un pendolo è funzione della lunghezza del filo inestensibile (oltre che dell'accelerazione di gravità), è possibile tarare lo strumento. In realtà però, il periodo del pendolo non è mai costante nel tempo, poichè è impossibile eliminare tutti gli attriti a cui è inevitabilmente soggetto (resistenza dell'aria, attrito tra il filo e il vincolo, ecc...) e di conseguenza tale periodo tende a diminuire. Esistono tanti altri tipi di orologi, ma attualmente i più precisi sono quelli atomici.

Il primo orologio atomico fu fabbricato nel 1955, dopo due decenni di ricerche in diversi laboratori scientifici. Tale orologio era al cesio. Oggi esistono diversi tipi di orologi atomici basati su diversi elementi naturali come il cesio e l'idrogeno, che hanno diversi principi di funzionamento. Tutti, però, sfruttano la comune proprietà che hanno gli atomi, se posti in opportune condizioni, di assorbire ed emettere radiazioni elettromagnetiche ad una sola frequenza estremamente stabile nel tempo. Semplificando, si può dire che l'orologio atomico e' un dispositivo elettronico che misura il tempo contando le oscillazioni dell'atomo. La precisione nel lungo termine ottenibile dai moderni orologi atomici al cesio (il tipo più diffuso) è migliore di un secondo ogni milione di anni. Gli orologi atomici all'idrogeno hanno una precisione nel breve termine (una settimana) circa 10 volte superiore a quelle degli orologi al cesio. Dunque, gli orologi atomici hanno aumentato di circa 1 milione di volte la precisione della misura del tempo, rispetto alle misure effettuate con osservazioni astronomiche o alle misure effettuate con pendoli o molle. Questa enorme superiorità di precisione portò nel 1967 durante la 13ª Assemblea Internazionale dei Pesi e delle Misure all'adozione di una nuova definizione dell'unita' fondamentale di tempo del Sistema Internazionale: il secondo SI, detto anche secondo atomico. Il secondo atomico venne definito come l'intervallo di tempo necessario al compimento di 9.192.631.770 oscillazioni dell'emissione dell'atomo di cesio 133 eccitato in modo opportuno. Il numero delle oscillazioni fu stabilito eguagliando la durata del secondo atomico alla durata del secondo medio del tempo universale, misurato con le osservazioni astronomiche della rotazione terrestre nell'anno 1900.

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Messaggioda giada » 5 apr 2012, 10:54

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