世界上最小的原子钟

世界上最小的原子钟只有稻谷颗粒那样大小，制作在装有铯原子的体积只有1mm^3的微型容器上．这种原子钟使用2．5V电池，只消耗约30mA的电流．原子钟是最好的计时器，它可以将碱金属原子发射的光中所包含的高精度时间信息进行转换，用作定义秒的标准．因为原子由一个能级到另一个能级跃迁时所发出的光的频率可以被测量到10亿分之一的精度．     

可搬运铷喷泉原子钟量子化轴磁场的设计与优化

喷泉钟量子化轴磁场的空间均匀性和时间稳定性是制约原子钟输出频率稳定度和不确定度的重要因素.从外磁场屏蔽、磁场线圈设计、线圈电流源稳定性等方面考虑,构建并优化设计了一套可搬运铷喷泉原子钟量子化轴磁场系统.为了消除环境磁场对量子化轴磁场的影响,使用5层坡莫合金磁屏蔽进行外磁场的屏蔽;利用4组对称的补偿线圈,通过计算给予合适的电流,获得喷泉钟内部30 cm原子自由飞行尺度内磁场波动小于1 nT;通过改善C场供电电流方式,从而优化量子化轴磁场的时间稳定性,磁场随时间的波动小于0.1 nT.优化后喷泉钟长期频率稳定度达2.9×10-16,磁场空间分布不均匀性带来的二阶塞曼频移不确定度为3.4×10-19,由磁场随时间波动带来的二阶塞曼频移的不确定度为5.1×10-17.     

铯原子钟的创建

 铯原子钟是二十世纪中叶物理学的一项惊人成就,其准确度和稳定度之高,使量子频标有可能取代以天体运动为基础的历书时而成为计时的基准.它的发明应归功于三个方面,一是光谱超精细结构(hfs)的研究,二是分子束磁共振实验技术的发展,三是分离振荡场方法的提出.这项成就生动地阐明了基础研究和应用研究之间的依赖关系.     

Schrdinger方程的一般解与超晶格多量子阱的电子跃迁

假设超晶格量子阱是一个形状任意的周期势阱,电子在超晶格中的运动问题可视为周期场中的运动问题.在量子力学的框架内,从Schr dinger方程和它的一般解出发,利用Bloch理论和传输矩阵方法导出了系统的色散方程;在抛物线近似下,讨论了超晶格量子阱的电子跃迁.结果表明,辐射能量位于红外、远红外或太赫兹波段.