Atomuhren

Von Thomas Gündler

Atomuhren sind unentbehrlich für das heutige Leben. Dank ihnen, können wird GPS verwenden und wissen genau wann wir zur Arbeit gehen müssen.

 

Eine Caesium-Atomuhr, welche die Häufigste Art von Atomuhr ist, besteht aus einem Speicher an Caesium, einem Detektor für Caesium, Quarz und aus einer "Mikrowelle".

 

Postulate der Funktionsweise der Caesium-Atomuhr sind: Aufgeregter Zustand eines Systems, Resonanz, Piezoelektrizität(Quarz) und natürlich Elektrizität.

 

Bei der Caesium-Uhr fließt Strom mit bestimmter Spannung zum Quarz, welches aufgrund seiner Piezoelektrizität zu vibrieren beginnt. Da diese Vibrationen eine Frequenz hat, kann man die Anzahl an Vibrationen messen, um die Vergehung einer Sekunde zu prognostizieren. Doch weil sich die Frequenz aufgrund Alterung und Abnutzung des Materials verändert, wäre alleine das nicht genug. Hier kommt das Caesium ins Spiel. Die gleiche Spannung mit der der Strom durch das Quarz  fließt kreiert Mikrowellen. Caesium-Atome werden durch diese Wellen "geschickt" und resonieren mit ihnen, wenn das Quarz eine Sekunde richtig misst. Wenn nicht, was eine Gerät in der Atomuhr erkennen kann, dann wird die Spannung erhöht, bis sie das wieder tun. So stellt die Uhr sicher, dass eine bestimmte Frequenz immer, auch nach vielen Jahrhunderten, immer die gleiche Zeit misst.

 

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