Cesium je 55. prvek v periodické tabulce prvků. Cesium je standard pro atomové hodiny a ve skutečnosti poskytuje definici pro druhou! Některé jeho vlastnosti jsou uvedeny níže:
| Atomová hmotnost | 132.90545196 |
| Hustota (při 20°C) | 1,9 g/cm3 |
| bod Varu | 944 K |
| Tání | 301.59 K |
Cesium definování naše jednotka času
Naše nejčastější jednotku času, za druhé, byla původně definována na základě rotace Země; Země se otáčí kolem své osy jednou za den, druhý je definován jako 1/86,400 (střední sluneční) den. Kromě skutečnosti, že existují různé definice toho, co je „den“, není použití rotace Země jako definice času praktické kvůli nesrovnalostem ve frekvenci její rotace.
v současné době se Cesium-133 používá jako definice pro druhou kvůli spolehlivé frekvenci mikrovlnné trouby, kterou vydává. Definice je:
druhým je doba trvání 9,192,631,770 period záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma velmi jemné hladiny základního stavu atomu cesia 133.
zjednodušeně řečeno, sálavá energie nebo světlo ve formě mikrovln je emitováno při velmi přesné frekvenci z tohoto konkrétního atomového přechodu. Při pozorování přesně 9,192,631,770 period (nebo cyklů) tohoto elektromagnetické vlny, druhá je řekl, aby prošly.
Všimněte si, že tato frekvence dochází, když Cesia-133 atom je v izolaci při absolutní nulové teplotě; ve skutečnosti opravy jsou nutné. Ještě, atomové hodiny, využívající Cesia udržet čas s přesností 2 až 3 díly v 1014: to znamená, že může jen ztratit, druhý jednou za 1,4 milionu let!
Chcete-li se dozvědět více o vědě o Cesiových hodinách, navštivte Hyperfyziku.
aplikace
existuje mnoho praktických použití pro extrémně přesné hodiny. Snad nejdůležitější je v globálním polohovacím systému země (GPS), který vyžaduje, aby atomové hodiny poskytovaly přesné měření vzdálenosti. Poskytují také spolehlivý časový odkaz v aplikacích vědeckého výzkumu, jako je měření změn frekvencí pulsarů. Cesiové hodiny také poskytly přesnost nezbytnou k testování obecné Relativity, protože atomové hodiny pracující vysoko nad zemským povrchem v satelitu budou tikat rychleji než ty, které pracují na zemi.
Video
video Níže je z projektu periodických videí University of Nottingham. Vytvořili kompletní sadu krátkých videí o každém prvku v periodické tabulce prvků.
- Vyrobeno interně členem týmu Energy Education, s informacemi z IT Elemental (Jefferson Lab), k dispozici: https://education.jlab.org/itselemental/ele055.html
- Jefferson Lab, prvek Cesium, dostupný: https://education.jlab.org/itselemental/ele055.html
- 3.0 3.1 3.2 Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). „Jednotky času (sekundy)“, SI Brožura, Kap. 2.1.1.3 , Dostupné: https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/second.html
- Spojené Státy Americké Námořní Observatoře. „Atomy cesia v práci“, Časové servisní oddělení, k dispozici: http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html
- Hyperfyzika. „Atomové hodiny“, k dispozici: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acloc.html
- podívejte se na další videa z University of Nottingham o různých prvcích zde: http://www.periodicvideos.com/