科學家用什麼方法測定銫原子鐘的誤差?

時間 2021-06-01 20:10:53

1樓:喵小妞

根據中國國家計量院的檢定規程,測量銫原子鐘的頻率穩定度和頻率準確度。需要使用比其高半個量級的頻率源作為基準源。中國計量院通常使用鐘組(計量院是參與國際原子時守時的單位),一般由主動型氫鐘,磁選態銫鐘和噴泉鐘組成。

測量基準源與被測銫鐘的頻率偏差,每秒取樣乙個點,測量3天以上,然後通過軟體計算頻率準確度(即頻率不確定度)和頻率穩定度。

2樓:烤魚嘎嘣脆

次級頻標的精確度可以用基準頻標來衡量。但對於作為一級頻標的銫鐘,它的準確度就不能用其他的鐘來衡量了。這時候採用的辦法是用兩台銫鐘互相比對。持續一段時間,看差值有多大。

對每一台鐘,它的頻率都會隨時間不斷變化,這樣就有個不確定度。對鍾的不確定度,可以逐項研究確定各種條件對頻率的影響。方法通常是理論研究加實驗,實驗過程中通過改變引數,把原來比較小的誤差放大,來測量誤差變化的趨勢,再利用理論研究的結果反推鐘工作條件下的頻移和不確定度。

最後把各項誤差彙總起來,對每一台鐘,就能給出它的頻率的乙個範圍,分布的中心值和標準差。兩台鐘比對,如果差值落入兩台鐘理論差值分布的合理區間(可以計算置信係數),就可以認為對鍾的準確度評估可以接受了。

3樓:

秒的定義:銫133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續時間。

所以如果銫鐘可以完整地數出這些週期,那這台鐘就是沒有誤差的,因為這就是秒的定義,也就是銫鐘從原理上講,是沒有誤差的

所以我認為銫鐘的誤差應該不是實測出來的,而是根據外圍系統的誤差估算的。本人完全不懂原子鐘的原理,不過想來也可以知道這9,192,631,770個週期不會像地上的玻璃球一樣可以很容易地數出來,這些週期肯定是通過一套複雜的系統「數出來」的,最大的誤差應該出現在這套系統上,比如受個磁場,振動啥的干擾,就不小心少數乙個數,結果就快了1/9,192,631,770秒·········

完全不懂物理,以上都是猜的·······

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