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Relojes at�micos y experimentos con �tomos ultrafr�os en el CENAM

Este año se cumple el 50 aniversario de la aparición de los relojes atómicos.

 

El principio para usar transiciones atómicas como referencia para construir relojes atómicos fue propuesto por primera vez por Isidore Isaac Rabi de la Universidad de Columbia en los años 1930s. Más tarde Norman Ramsey daría un gran impulso al desarrollo de los relojes atómicos al inventar del método de los campos oscilantes separados y su aplicación en la resonancia magnética nuclear.

 

El National Bureau of Standards (NBS) realizó por primera vez en 1952 experimentos encaminados a la construcción de un reloj atómico llamado NBS-1. Por otro lado, el National Physical Laboratory (NPL), de Inglaterra, en 1955, construyó con éxito el primer reloj atómico, llamado Caesium I. Posteriormente, el NBS construiría en 1960 un segundo reloj atómico de grandes dimensiones denominado NBS-2. Para 1960, aparece el primer reloj atómico comercial llamado Atomichron construido por la National Company Inc., el cual tenía un costo cercano a los 20 mil dólares.
 

En octubre de 1967, durante la 13a Conferencia General de Pesas y Medidas, se adopta una nueva definición para la unidad de tiempo del Sistema Internacional de unidades, el segundo, en términos de la transición hiperfina del estado base del átomo de Cesio-133.

 

La arquitectura clásica de los relojes atómicos de Cesio incorpora campos magnéticos inhomogéneos como filtros para separar los niveles Zeeman en la transición que define a la unidad de tiempo del Sistema Internacional de unidades, el segundo. Sin embargo, en la década de los 60´s el descubrimiento y desarrollo de métodos ópticos para el estudio de resonancias de radio en átomos, llevado a cabo por Alfred Kastler de la Escuela Normal Superior de París, Francia, sentarían las bases para el desarrollo de un nuevo tipo de relojes atómicos.

 

El Centro Nacional de Metrología (CENAM) ha desarrollado un reloj atómico de Cesio que incorpora las técnicas de bombeo óptico desarrolladas por Alfred Kastler. Para la segunda mitad de la década de los 90´s Stephen Chu, Claude Cohen-Tannoudji y William Phyllips, entre otros, desarrollaron técnicas de enfriamiento de átomos con luz cuyas aplicaciones muy importantes en los relojes atómicos.

 

El CENAM ha desarrollado experimentos de manipulación de átomos con luz aplicando las técnicas de enfriamiento de átomos descubiertas por Stephen Chu, Claude Cohen-Tannoudji y William Phyllips, este desarrollo forma parte de un proyecto mayor del CENAM en el cual se construye un reloj atómico de átomos ultrafríos denominado Fuente Atómica, el CsF-1. Dicho reloj atómico necesitaría funcionar por más de diez millones de años para acumular un segundo de error en la medición de tiempo.

 

Relojes atómicos y experimentos con átomos ultrafríos en el CENAM CENAM

 


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Fecha de última modificación: 19 de septiembre de 2005