ШКОЛА 111

НЕОФИЦИАЛЬНЫЙ САЙТ ШКОЛЫ №111 г.ХАРЬКОВ


Домашняя работа по физике за 7-9 классы

к «Сборнику задач по физике для 7-9 классов

общеобразовательных учреждений» В.И. Лукашик,

Е.В. Иванова, М.: «Просвещение», 2001 г.

 

 

 

 

Германские физики нашли методику передачи сигнала по оптоволокну, которая позволит сверять показания оптических атомных часов.

Наши маленькие друзья тоже болеют, надо им помогать , не забывайте об этом.

Оптические часы,

напомним, отличаются от «обычных» атомных тем, что работают на более высоких частотах. Грубо говоря, они делят единицу времени — секунду — на менее продолжительные интервалы, то есть дают большее временн?е разрешение. Это их свойство, как предполагается, заставит специалистов переопределить секунду, которую сейчас принято считать равной 9 192 631 770 периодам микроволнового, относительно низкочастотного излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Для того чтобы охарактеризовать ход оптических атомных часов, их показания необходимо сравнивать с сигналами, поступающими от аналогичных приборов. Здесь и возникает затруднение: громоздкие установки с лазерами и вакуумными камерами не поддаются транспортировке, а традиционные способы связи на расстоянии с использованием спутников не обеспечивают нужной точности передачи частоты.

Проблема решается с помощью оптоволокна. К примеру, ещё в 2009 году учёные реализовали передачу оптического сигнала по оптоволокну длиной в 146 км, получив относительную нестабильность частоты, равную всего 10–19 при времени измерения, превышающем 30 000 с.

Оптические часы

, соединённые 920-километровым отрезком оптоволокона (иллюстрация MPQ, WoogieWorks Wien).



В новых опытах была использована пара гораздо более длинных (920-километровых) отрезков оптоволокна, проложенных под землёй и соединивших лаборатории Федерального физико-технического института и Института квантовой оптики им. Макса Планка. Чтобы обеспечить передачу частоты на такое расстояние, пришлось установить сразу девять волоконно-оптических усилителей с ионами эрбия, которые располагались в 74–119 км друг от друга и компенсировали естественные потери в оптоволокне. Кроме того, авторы постарались минимизировать влияние локальных изменений температуры волокна и вибраций, способных сдвигать частоту.

Источником сигнала в эксперименте служил лазер, работавший на частоте в 194 ТГц (длине волны в ~1,542 мкм). Передавая эту частоту по антипараллельным отрезкам волокна, физики установили, что достаточно длительные измерения позволяют снизить относительную нестабильность до 4•10–19.

При тестировании созданной линии связи экспериментаторы успешно определили частоту двухфотонного перехода 1s—2s в атоме водорода: сам атом находился в Институте квантовой оптики, а роль эталона сыграл «цезиевый фонтан» — стандарт частоты, размещённый в Федеральном физико-техническом институте. Разумеется, исследователям хотелось бы использовать проложенное оптоволокно для сверки показаний двух оптических часов, но в Институте квантовой оптики нужной установки просто нет.

Надёжный способ передачи и сравнения сигналов от атомных часов также может пригодиться в фундаментальных исследованиях, при определении значений физических констант и тестировании общей теории относительности.

Полная версия отчёта опубликована в сегодняшнем номере журнала Science.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.

Comments:


Как найти репетитора
Как выбрать репетитора


ПОДГОТОВКА К ШКОЛЕ

Решения

 

наша школа



info@school111.ru