La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Mauricio López R. Centro Nacional de Metrología CENAM.

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1 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Mauricio López R. Centro Nacional de Metrología CENAM

2 Contenido 0. Introducción 1. La unidad de tiempo 2. El SI y el segundo 3. Peines de frecuencia 4. Relojes ópticos La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades La persistencia de la memoria, Salvador Dalí, 1931

3 0. Introducción La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades

4 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Icono del Fuego Nuevo Culturas prehispánicas en Mesoamérica

5 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Mapa de Henricus Martellus, latinizado de Heinrich Hammer Florencia (1489) Coloreado sobre papel, 300 x 470 mm.Fº 68 vº y 69 rº del Add. Ms. 15760 British Library, Londres Cronómetro de Harrison, 1736

6 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Albert Einstein Erwin Schrödinger Max Born Niels Bohr

7 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Mecánica Cuántica

8 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Interacción Radiación-Materia Física Atómica Electromagnetismo/ Óptica

9 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades El principio para usar transiciones atómicas como referencias para construir patrones de frecuencia fue propuesto por primera vez por I. Isaac Rabi de la Universidad de Columbia en los años 1930s The Nobel Prize in Physics 1944 I. Isaac Rabi

10 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades The Nobel Prize in Physics 1989 Norman F. Ramsey La invención del método de los campos oscilantes separados y su aplicación en los relojes atómicos

11 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades NBS-1, 1952

12 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Caesium I, 1955 (NPL) Louis Essen from one second in 300 years to about one second in 2000 years

13 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades NBS-2, 1960

14 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades USD 20,000 Atomichron (Atomic-Cesium) Clock, 1960 National Company, Inc Malden, Massachusetts

15 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades 1. La unidad de tiempo

16 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Un segundo es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación asociada a la transición hiperfina del estado base del átomo de Cesio-133 13a Conferencia General de Pesas y Medidas Octubre de 1967 Definición

17 Primeros niveles de energía del átomo de Cesio-133 Eléctrica  850nm Electrón Núcleo 9192631770 Hz F’=5 F’=4 F’=3 F’=2 F’=4 F’=3 F’=4 F’=3 251MHz 200MHz 150MHz 1167MHz + Efecto Zeeman 11 subniveles 9 subniveles 7 subniveles 5 subniveles 9 subniveles 7 subniveles 9 subniveles 7 subniveles + INTERACCION ENERGIA Espín-órbita 6 2 P 3/2 6 2 P 1/2 6 2 S 1/2  100GHz  894nm + No a escala

18 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades CsV, NRC

19 Alfred Kastler France École Normale Supérieure, Université de Paris Paris, France b.1902 d.1984 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades The Nobel Prize in Physics 1966 Descubrimiento y desarrollo de métodos ópticos para el estudio de resonancias de radio en átomos

20 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades CsOP-1, CENAM

21 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades NIST-7, NIST

22 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Steven ChuClaude Cohen- Tannoudji William D. Phillips USAFranceUSA Stanford University Stanford, CA, USA Collège de France; École Normale Supérieure Paris, France National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD, USA b.1948b.1933b.1948 The Nobel Prize in Physics 1997 Manipulación de átomos con luz

23 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Melaza óptica Fuerzas tipo fricción x y z

24 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades NIST-F1

25 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades 2. El SI y la Unidad de tiempo

26 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Tomado de la página web del PTB

27 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Láser de HeNe estabilizado al Yodo para la realización de la unidad de longitud

28 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Efecto Josephson

29 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Efecto Hall Cuántico

30 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Resonancia Magnétca Nuclear

31 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades 3. Peines de Frecuencia

32 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades

33 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Peines de Frecuencia

34 f I(f) Optical Standard, f Hg f 2n =f 0 +2nf r f n =f 0 +nf r 22 PLL 1 frfr Femtosecond laser + microstructure fiber PLL 2 frfr m = 10 6 Peines de Frecuencia

35 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades 4. Relojes Ópticos

36 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Trampa de iones de estroncio del NRC Relojes Ópticos

37 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Límite cuántico de estabilidad Tiempo de promediación / s Desviación de Allan  (  )

38 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Niveles de energía de iones de mercurio

39 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Trampa de iones de estroncio del NRC Relojes Ópticos

40 La Unidad de Tiempo y el Sistema Internacional de Unidades Mauricio López R. mauricio.lopez@cenam.mx + 52 (442) 211 0543