為什麼富勒烯能夠使得GPS導航系統精確到1公釐?

時間 2021-06-06 17:33:56

1樓:

分兩步回答,首先說為什麼原子鐘效能的提公升可以增加衛星導航(GPS屬於衛星導航)的精度,再說為什麼富勒烯可以提公升原子鐘的效能。

1.衛星導航本質上是用電磁波測距,再解算位置。測距本質上是測時間差,因為光速是一定的。

提高星載原子鐘的精度,可以提高衛星導航中星地距離、各種同步訊號等的精度,據此解算地面接收機位置的精度也會相應提高。

2.關於原子鐘,我們常聽到乙個名詞「冷原子」,什麼叫冷原子?其實就是做無規則運動幅度比較小的原子(請回憶物理中「溫度」的概念)。

冷原子和狂衝亂撞的熱原子相比,有序的多,其光譜線寬較窄。光譜特性越好,頻率越穩定,用來做時間基準越穩定。在原子分子光物理、精密測量領域,常採用雷射冷卻等手段使原子的運動速度降下來,以實現原子囚禁。

採用富勒烯是一種不同於雷射囚禁的方法,即直接把原子放在富勒烯結構中,我們都知道富勒烯結構就是個籠子!關在籠子裡,原子就不會到處亂跑了,從而實現了「冷卻」。

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