Como funcionam os relógios atômicos

Os relógios atômicos são os relógios mais precisos do mundo. Eles são baseados nas vibrações naturais dos átomos, que são incrivelmente precisas. Os relógios atômicos são usados ​​para calibrar outros relógios, como os do seu telefone ou computador, e também são usados ​​em pesquisas científicas.

Como funcionam os relógios atômicos?

Os relógios atômicos funcionam medindo a frequência da radiação eletromagnética emitida pelos átomos. A frequência desta radiação é muito precisa e é determinada pelos níveis de energia dos elétrons nos átomos. Quando um elétron passa de um nível de energia mais alto para um nível de energia mais baixo, ele emite um fóton de luz com uma frequência específica.

O relógio atômico mede a frequência dessa luz, e essa medida é usada para calcular o tempo. O tipo mais comum de relógio atômico usa um átomo de césio, que possui um nível de energia muito estável. O átomo de césio é colocado em uma câmara de vácuo e exposto a um feixe de microondas. As microondas fazem com que os elétrons no átomo de césio se movam de um nível de energia mais baixo para um nível de energia mais alto. Quando os elétrons voltam ao nível de energia mais baixo, eles emitem fótons de luz com frequência de 9.192.631.770 hertz.

Essa frequência é conhecida como frequência de ressonância do césio e é a base para a definição da segunda. O segundo é definido como a duração de 9.192.631.770 períodos de radiação correspondente à transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133.

Os relógios atômicos são incrivelmente precisos.

Os melhores relógios atômicos podem marcar o tempo com precisão de um segundo a cada 300 milhões de anos. Isso significa que eles têm precisão de uma parte em 10 ^ 15. Por outras palavras, se um relógio atómico estivesse a funcionar desde o início do Universo (há cerca de 13,8 mil milhões de anos), só estaria atrasado cerca de um segundo.

Os relógios atômicos são usados ​​para muitas finalidades diferentes.

Os relógios atômicos são usados ​​para calibrar outros relógios, como os do seu telefone ou computador. Eles também são usados ​​em pesquisas científicas, como experimentos que exigem um tempo extremamente preciso. Os relógios atômicos são usados ​​até mesmo na navegação espacial, onde são usados ​​para ajudar os satélites a permanecerem no curso.

Os relógios atômicos são uma parte importante do nosso mundo moderno.

Eles fornecem o tempo preciso que é essencial para muitas tecnologias diferentes, desde telefones celulares até navegação GPS. Os relógios atômicos também lembram a incrível precisão do universo e nos ajudaram a compreender melhor a natureza do tempo.