Elizabeth Amado Peña, Jeison Quiroga

Presentación del tema: "Elizabeth Amado Peña, Jeison Quiroga"— Transcripción de la presentación:

1 Elizabeth Amado Peña, Jeison Quiroga
RELOJ ATOMICO Elizabeth Amado Peña, Jeison Quiroga

2 ¿Que es un reloj atómico?
Un reloj atómico, es un tipo de reloj que usa resonancia atómica para medir el tiempo, alimentando su contador en base a cilos o frecuencia de radiación

3 FUNCIONAMIENTO Mientras el reloj mecánico depende de un péndulo para funcionar, el atómico trabaja con la frecuencia de las transiciones energéticas hiperfinas (en rangos de las microondas) en los átomos. En un extremo del reloj de cesio hay un horno con una placa de cesio del que se evaporan iones de este metal. Los iones se presentan en dos estados dependientes del spin del último electrón del cesio. La diferencia de energía entre estos dos estados corresponde a una frecuencia de  Hz

4 FUNCIONAMIENTO El verdadero reloj es un oscilador electrónico que genera pulsos de una frecuencia que puede ajustarse. Esta frecuencia se ajusta a la de la transición hiperfina del cesio por el siguiente proceso de realimentación. Un radioemisor de microondas llena la cavidad de la cámara de forma uniforme con ondas radioeléctricas con la frecuencia del oscilador electrónico. En cada estado, los iones tienen propiedades magnéticas diferentes. Tras la evaporación, se utiliza un imán para separar los iones y descartar aquellos con mayor energía. Los iones con menor energía van a parar a una cámara.

5 FUNCIONAMIENTO Cuando la frecuencia de la onda radiada se acopla con la frecuencia de la transición hiperfina del cesio, los iones de cesio absorben la radiación y emiten luz. Una célula fotoeléctrica es sensible a la luz emitida y está conectada al oscilador electrónico mediante instrumentación electrónica. Para realizar la medición a través de estas partículas es necesario crear un campo electromagnético que no existe de forma natural en el Universo. El proceso se realiza dentro de una "trampa magneto-óptica", una esfera del tamaño de un melón en la cual se inyectan átomos de cesio y se propagan, encerrados en un campo magnético, seis rayos de luz láser

6 FUNCIONAMIENTO De la misma forma que una persona disminuye su paso ante una ráfaga de viento, los átomos reducen su velocidad al ser bombardeados por los láseres emitidos en todas direcciones Con este método los átomos pueden reducir su velocidad hasta hacerla 10 mil veces más lenta de lo normal. Cuando los átomos y los láseres chocan, se forma una nube de átomos muy lentos o ultra fríos.

7 HISTORIA El primer reloj atómico fue construido en el año 1949 en Estados Unidos, en tanto que el primer dispositivo que poseía una precisión para la definición del segundo, fue construido en 1955 por Louis Essen en el Laboratorio Nacional de Física en Gran Bretaña, el cuál se basaba en la transición del átomo de cesio-133. En agosto del año 2004, científicos que trabajaban en Estrados Unidos lograron llegar a un reloj atómico a escala de chip, lo que es de un tamaño 100 veces más pequeño que cualquiera de los dispositivos diseñados hasta entonces. Las másers del reloj atómico, usan cámaras de gas ionizado, generalmente de cesio ya que este elemento es usado oficialmente en la definición de un segundo. Desde 1967, el Sistema Internacional de Unidades ha definido un segundo como ciclos de radiación que corresponden a la transición entre 2 niveles de energía del átomo de cesio-133.

8 LO MAS RECIENTE A pesar de ello, los físicos continúan experimentando con nuevas variaciones, como los másers de hidrógeno (Towne), los de bombeo óptico de rubidio (Kasler) o los recientemente propuestos de mercurio, que permitirían alcanzar mayor precisión. También se mejora constantemente la precisión de los de cesio con lásers para enfriar los átomos; la del último reloj de NIST, el NIST-F1, puesto en marcha en 1999, es del orden de un segundo en veinte millones de años.

9 LO MAS RECIENTE En agosto de 2004 del NIST hicieron la primera demostración de un reloj atómico del tamaño de un circuito integrado. Esto representa un reloj cien veces menor que cualquier otro construido hasta la fecha y con un consumo de sólo 0,079 vatios.