原子秒

原子秒是時間單位。1原子秒（Atomic seconds）是銫—133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射（電磁波）的9 192 631 770個周期持續的時間。

基本介紹

• 中文名：原子秒
• 外文名：Atomic seconds
• 說明：時間單位
• 定義時間：1967年

簡介

原子秒是由原子振盪周期，即原子躍遷時發射或吸收電磁波的周期導出的時間基本單位。這種振盪周期的穩定性有多高，理論上還無法證明。但復現的結果與定義值的偏差卻能做到很小，到1995年已達到了10^-14量級。

原子秒是1967年第13屆國際計量大會決定採用的。其定義為：

秒是銫—133原子在其基態兩個超精細能級間躍遷時輻射的9192631770個周期所持續的時間。這種輻射周期持續而穩定，因而通過決議。

定義依據

在原子內部電子繞著原子核旋轉具有動能，電子與原子核之間的靜電作用又具有靜電勢能，電子與電子之間也具有靜電勢能。這些能量的總合稱為原子的總內能量，簡稱原子的能量。原子能量的數值決定於原子中各電子的運動狀態。每種運動狀態對應著一定的總能量。

量子理論認為：原子中電子的運動狀態不能是任意的。每種原子只能有若干個特定的運動狀態，由此，每種原子的能挺只能取若干個特定的值。這些可能的能量值稱為能級。

某種原子的能級是指這種原子可能具有的能量。對於一個原子而言，在某一時刻只能處產其中某一種運動狀態，或者說只能處在某一個能級上。最低的能級，即原子具有最小能量時的運動狀態稱為基態，其他能級稱為激發態。絕大多數原子都處於基態上，激發態愈高，原子數愈少。原子在一定的外界條件刺激下，可以從一個能級跳到另一個能級，即從一種運動狀態改變到另一種運動狀態。這種過程稱為原子的躍迂。如果外界刺激是電磁波(光也屬於電磁波)時，則發生的躍遷稱為輻射躍遷。原子秒的定義以及各種原子頻標所用的都是輻射躍遷。

原子秒連續性

原子秒以其高度的穩定性取代了天文秒。但不能完全擺脫天文秒，對於一個物理量進行重新定義時，必須考慮量值的延續性。否則已經建立的或習慣的一些關係就會打亂。在測定絕原子躍遷頻率時，只能用當時使用的曆書秒。測量結果是9192631770±20Hz。這個數值含意是每次測量的值都不同．其變化是在±20Hz以內如果曆書秒是絕對穩定的，則這種變化會看作是原子躍遷頻率的不穩定。實際上後者是非常穩定的，這種測量結果的變化是在10^-9量級，正是曆書秒不穩造成的。如果取原子躍遷輻射的919263170個周期作為新的秒，則與原來的曆書秒的差異只是在曆書秒的不穩定部分。這就滿足了定義值的延續性要求。

相關連結

【原子】組成單質和化合物分子的最小粒子。由帶正電荷的原子核和在核外高速運動的與核電荷數（即質子數）相等的電子組成。在一般化學反應中原子核不發生變化。

【原子核】簡稱核。原子的核心部分帶正電⊕，由質子和中子組成。原子質量的絕大部分集中在核里，但它的直徑還不到原子直徑的萬分之一，只有10^-13——10^-12 厘米。

【原子質量單位】表示原子質量所用的一種單位。它等於碳—12原子質量的1∕12。1原子質量單位合1.660 540×10^-27千克。

【原子時】由原子內部能能級躍遷所發射或吸收的電磁波頻率建立的時間計量系統。參見【原子秒】。

【原子鐘】一種利用原子能級躍遷發射或吸收一定頻率的電磁波製成的極精密的計時儀器。

【核子彈】利用重元素原子核裂變瞬間釋放巨大能量產生殺傷破壞效應的核武器。主要組成部分是核裝料（鈾—235、鈽—239等）、引爆裝置、中子源、反射層和外殼。當引爆裝置爆炸使核裝料超過臨界質量時，在中子的作用下，引起核裂變的鏈式反應，在極短的時間內放出巨大能量，發生猛烈爆炸。

【原子武器】即核武器。利用原子核反應瞬時釋放的能量產生爆炸作用，有大規模殺傷破壞效應的武器。有核子彈、氫彈。可用飛彈、火箭、火炮或飛機投射。按作戰使用範圍，分戰略核武器和戰術核武器。可採用空中爆炸、地（水）面爆炸、地（水）下爆炸等方式。爆炸後，產生衝擊波、光輻射、早期核輻射（貫穿輻射）和放射性沾染四種殺傷破壞因素。

【原子價】即化合價。表示一個原子（或原子團）能和其他原子（或原子團）相結合的數目。