a cézium az elemek periódusos rendszerének 55. eleme. A cézium az atomórák szabványa, és valójában megadja a második definícióját! Néhány tulajdonságát az alábbiakban soroljuk fel:
| Atomtömeg | 132.90545196 |
| sűrűség (20 6c órakor) | 1,9 g / cm3 |
| forráspont | 944 K |
| Olvadáspont | 301.59K |
a cézium meghatározza időegységünket
leggyakoribb időegységünket, a másodikat eredetileg a Föld forgása alapján határoztuk meg; a Föld naponta egyszer forog a tengelye körül, a másodikat pedig egy (átlagos nap) nap 1/86 400-ként definiálják. Eltekintve attól a ténytől, hogy különböző definíciók vannak arra, hogy mi a “nap”, a Föld forgásának meghatározása az idő meghatározásaként nem praktikus a forgás gyakoriságának szabálytalanságai miatt.
manapság a cézium-133-at használják a második meghatározásaként az általa kibocsátott mikrohullámú megbízható frekvenciája miatt. A meghatározás:
a második a 9 192 631 770 sugárzási periódus időtartama, amely megfelel a cézium 133 atom alapállapotának két hiperfinom szintje közötti átmenetnek.
egyszerűbben fogalmazva, a mikrohullámok formájában sugárzó energiát vagy fényt bocsátanak ki nagyon pontos frekvencián ebből a különleges atomátmenetből. Ennek az elektromágneses hullámnak pontosan 9 192 631 770 periódusát (vagy ciklusát) megfigyelve állítólag egy másodperc telt el.
vegye figyelembe, hogy ez a frekvencia akkor fordul elő, amikor a cézium-133 atom elszigetelten van abszolút nulla hőmérsékleten; a valóságban ehhez korrekciókra van szükség. Ennek ellenére a céziumot használó atomórák 2-3 rész pontossággal tartják az időt 1014-ben: ez azt jelenti, hogy 1,4 millió évente csak egy másodpercet veszíthet!
ha többet szeretne megtudni a cézium órák tudományáról, látogasson el a Hyperphysics oldalra.
Alkalmazások
a rendkívül pontos óráknak számos azonnal gyakorlati felhasználása van. Talán a legfontosabb a Föld globális helymeghatározó rendszere (GPS), amely atomórákat igényel a távolság pontos méréséhez. Megbízható időbeli referenciát nyújtanak a tudományos kutatási alkalmazásokban is, például a pulzárok frekvenciájának változásainak mérésében. A cézium órák megadták az általános relativitáselmélet teszteléséhez szükséges pontosságot is, mivel egy műholdon magasan a Föld felszíne felett működő atomóra gyorsabban ketyeg, mint a földön működő.
videó
az alábbi videó a Nottinghami Egyetem időszakos videók projektjéből származik. Az általuk létrehozott teljes csomag Rövid videók minden eleme a periódusos rendszer elemei.
- belsőleg az Energy Education team tagja készítette, az It ‘ s Elemental (Jefferson Lab) információival, elérhető: https://education.jlab.org/itselemental/ele055.html
- Jefferson Lab, az elem cézium, elérhető: https://education.jlab.org/itselemental/ele055.html
- 3.0 3.1 3.2 Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). “Időegység (másodperc)”, SI brosúra, Sec.2.1. 1. 3, elérhető: https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/second.html
- Egyesült Államok haditengerészeti Obszervatóriuma. “Cézium atomok a munkahelyen”, Időszolgálati osztály, elérhető: http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html
- Hiperfizika. “Atomórák”, elérhető: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acloc.html
- további videók a Nottinghami Egyetemről a különböző elemekről itt: http://www.periodicvideos.com/