Эталон времени и частоты.

Часы – любой периодический процесс. Движение Земли вокруг своей оси, вокруг солнца, колебания маятников различной природы, электромагнитные колебания излучения атомов и молекул.

Астрономические шкалы основаны на вращении Земли вокруг собственной оси или вокруг солнца. Звездные сутки – промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями звезды в день весеннего равноденствия. Звездная секунда – 1/86400 часть звездных суток. Сидерическая шкала – шкала звездного времени. Звездный (сидерический) год ­– время между двумя последовательными одинаковыми положениями неподвижных звезд. Используется в навигации, астрономии, картографии.

Шкала солнечного времени. Секунда – 1/86400 часть истинных солнечных суток. Средние солнечные сутки – средняя величина солнечных суток за год. Звездные сутки приблизительно на 4 минуты короче средних солнечных суток. Тропический год – время между двумя весенними равноденствиями.

Шкала UT – шкала всемирного времени. Единица шкалы – средняя солнечная секунда. Начало отсчета суток – момент прохождения солнца через точку нижней кульминации на нулевом меридиане. Международное бюро Мер и Весов публикует поправки к этой шкале (UT-1 – влияние перемещения полюсов на положения меридианов; UT-2 – неравномерность вращения Земли). Погрешность – 10^-8c. Дата – 10^-4c.

Атомная шкала времени – атомные стандарты времени и частоты.

СССР ввел свою шкалу времени – TA(SU). 12янв1964г по UT2 запустили атомные часы, по ним отсчитывалось время. UTC – шкала всемирного времени коррелированная, подстроенная относительно ТА шкала. Для поддержания расхождения не более 0.8с в конце каждого квартала добавляют или вычитают целое число секунд.

В 1967г открыли пульсары – небесные тела, излучающие СВЧ через определенный интервал. Существует пульсар, с помощью которого можно воспроизводить шкалу с точностью 10^-11. это уступает атомной точности, однако позволяет измерять большие интервалы времени с точность 0.2мс (для атомных это составляет 2-4мс).

Измерение основано на регистрации электромагнитного излучения атомов цезия, рубидия, водорода. Атомные стандарты частоты и времени построены на комплексе этих измерителей. По функциональному назначению делятся на реперы (включаются эпизодически, когда нужно убедиться в правильности хранителей, цезиевые 2 раза в месяц для рубидиевых хранителей, рубидиевые для водородных хранителей и водородные, аппаратура внутренних и внешних сличений) и хранители (работают непрерывно).

Эталон длины и расстояния.

В 1872г отказались от одной сорокамиллионной части парижского меридиана как эталона метра. После этого стали делать линейки из платиноиридиевого сплава Х-образного сечения (чтоб не гнулась). России достался эталон №28 (из 31) в 1898г. Измерять нужно при 0 С. Погрешность – 0.1-0.2мкм. В 1960г новое определение метра через излучения криптона-86: 1м = 1 650 763.73 длин волн. Погрешность при таком методе уменьшилась до одной сотой метра. В 1983г ввели современное определение метра. В 1992г сделали эталон. Погрешность – 2*10^-11.