这是个啥东西?“原子”指啥原子?是不是只有一个原子那么大的钟表?1971年人类把原子钟放在飞机上,发现它的时间慢了

来源：学生作业帮编辑：神马作文网作业帮分类：物理作业时间：2024/11/16 20:10:59

原子钟,它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的；他们从来没有想过这项技术有朝一日竟能应用于全球的导航系统上.
根据量子物理学的基本原理,原子是按照不同电子排列顺序的能量差,也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差,来吸收或释放电磁能量的.这里电磁能量是不连续的.当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时,它便会释放电磁波.这种电磁波特征频率是不连续的,这也就是人们所说的共振频率.同一种原子的共振频率是一定的—例如铯133的共振频率为每秒9192631770周.因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间.
30年代,拉比和他的学生们在哥伦比亚大学的实验室里研究原子和原子核的基本特性.也就是在这里,他们在依靠这种原子计时器来制造时钟方面迈出了有价值的第一步.在其研究过程中,拉比发明了一种被称为磁共振的技术.依靠这项技术,他便能够测量出原子的自然共振频率.为此他还获得了1944年诺贝尔奖.同年,他还首先提出“要讨论讨论这样一个想法”（他的学生这样说道）,也就是这些共振频率的准确性如此之高,完全可以用来制作高精度的时钟.他还特别提出要利用所谓原子的“超精细跃迁”的频率.这种超精细跃迁指的是随原子核和电子之间不同的磁作用变化而引起的两种具有细微能量差别的状态之间的跃迁.
在这种时钟里,一束处于某一特定“超精细状态”的原子束穿过一个振荡电磁场.当原子的超精细跃迁频率越接近磁场的振荡频率,原子从磁场中吸收的能量就越多,从而产生从原始超精细状态到令一状态的跃迁.通过一个反馈回路,人们能够调整振荡场的频率直到所有的原子完成了跃迁.原子钟就是利用振荡场的频率即保持与原子的共振频率完全相同的频率作为产生时间脉冲的节拍器.
人们日常生活需要知道准确的时间,生产、科研上更是如此.人们平时所用的钟表,精度高的大约每年会有1分钟的误差,这对日常生活是没有影响的,但在要求很高的生产、科研中就需要更准确的计时工具.目前世界上最准确的计时工具就是原子钟,它是20世纪50年代出现的.原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的.由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的计时就可以非常准确了.现在用在原子钟里的元素有氢(Hactare)、铯(Seterium))、铷(Russium)等.原子钟的精度可以达到每100万年才误差1秒.这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障.
至于放在飞机上变慢,是由于相对论的作用.

科学物理时间：尤其是这句：发现这些原子自身的时间确实比外界时间慢了我搞不懂原子钟在地上和飞机上的原子钟就走慢了地球上的生物是由原子构成的,假定一个空间会使一切原子内部运动减慢,也就是时间被延长了,那么我们在这个空间待上一年,再回到一个原子所含电子数是不是就是它的原子序数?如何判断原子的稳定性? 一种元素是不是只有一种原子?目前已发现的元素有一百余种,那么原子的总数是不是也只有一百余种呢?是大于、小于、或等于该数目一个碳原子上有四个不同的原子它的同分异构体怎么解释啊? 爱因斯坦相对论中说速度越快时间越慢,慢的是不是只是原子运行的速度? 烷烃中是否包括甲烷?烷烃分子中是碳原子与碳原子间以碳碳单键结合成链状的烃,那么只有一个碳原子的甲烷是不是属于烷烃哪?烷烃是不是所有烯烃的原子都在同一个平面上假如把一个原子放大到太阳系那么大,不知里面会是什么景象?同样,我们现在所谓的宇宙会不会就是一个原子铁是由铁原子组成的,那么只有一个铁原子吗?如果不是一个,那原子不是构成分子吗? 正戊烷是不是所有的碳原子都可能在一个平面上