This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
അണുഘടികാരം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
(New page: = അണുഘടികാരം = അീാശര രഹീരസ അണുക്കളുടെയും തന്‍മാത്രകളുടെയും സ്വാഭാവിക...) |
|||
| വരി 1: | വരി 1: | ||
= അണുഘടികാരം = | = അണുഘടികാരം = | ||
| - | + | Atomic clock | |
| - | അണുക്കളുടെയും തന്‍മാത്രകളുടെയും സ്വാഭാവികമായ കമ്പനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിര്‍മിച്ചിട്ടുള്ളതും സമയനിര്‍ണയത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഉപകരണം. ഒരു ക്വാര്‍ട്സ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ മര്‍ദവൈദ്യുതീ (പീസോ-ഇലക്ട്രിക്) കമ്പനങ്ങളാണ് ക്വാര്‍ട്സ് ഘടികാരത്തെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ തത്ത്വമാണ് അണുഘടികാരത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ക്രിസ്റ്റല്‍ കമ്പനങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയെ വിഭജിച്ച് ഘടികാരസൂചി തിരിക്കുന്നു. ഘടികാരത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുവേണ്ടിയാണ് അണുകമ്പനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത്. 1948-ല്‍ നിര്‍മിച്ച ആദ്യത്തെ അണുഘടികാരത്തില്‍ അമോണിയാ ( | + | അണുക്കളുടെയും തന്‍മാത്രകളുടെയും സ്വാഭാവികമായ കമ്പനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിര്‍മിച്ചിട്ടുള്ളതും സമയനിര്‍ണയത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഉപകരണം. ഒരു ക്വാര്‍ട്സ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ മര്‍ദവൈദ്യുതീ (പീസോ-ഇലക്ട്രിക്) കമ്പനങ്ങളാണ് ക്വാര്‍ട്സ് ഘടികാരത്തെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ തത്ത്വമാണ് അണുഘടികാരത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ക്രിസ്റ്റല്‍ കമ്പനങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയെ വിഭജിച്ച് ഘടികാരസൂചി തിരിക്കുന്നു. ഘടികാരത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുവേണ്ടിയാണ് അണുകമ്പനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത്. 1948-ല്‍ നിര്‍മിച്ച ആദ്യത്തെ അണുഘടികാരത്തില്‍ അമോണിയാ (NH<sub>3</sub>) തന്‍മാത്രയിലെ നൈട്രജന്‍ അണു ഹൈഡ്രജന്‍ അണുക്കളുടെ തലത്തില്‍ ലംബമായി നടത്തുന്ന കമ്പനമാണ് മാനകം (standard) ആയി സ്വീകരിച്ചിരുന്നത്. പ്രതിലോമകമ്പനം എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ കമ്പനത്തിന്റെ ആവൃത്തി 23870 മെ. സൈ. സെ. ആണ് (ഒരു മെഗാ സൈക്കിള്‍ = 10<sup>6</sup> ദശലക്ഷം സൈക്കിള്‍). അമോണിയാഘടികാരത്തിന്റെ കൃത്യത 10<sup>9</sup>-ല്‍ 3 ഭാഗമാണ്. മേസര്‍തത്ത്വത്തെ (Maser Principle) ആസ്പദമാക്കിയുള്ള അണുഘടികാരങ്ങള്‍ക്ക് ഇതിനേക്കാള്‍ മെച്ചപ്പെട്ട പ്രവര്‍ത്തനസ്ഥിരത നേടാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. |
| - | അണുഘടികാരത്തിന്റെ അത്യാധുനിക രൂപങ്ങളില്‍ അണുപുഞ്ജാനുനാദം ( | + | അണുഘടികാരത്തിന്റെ അത്യാധുനിക രൂപങ്ങളില്‍ അണുപുഞ്ജാനുനാദം (atomic beam resonance) എന്ന തത്ത്വമാണ് പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളത്. സീഷിയം (Caesium) അണുവിന് അണുകേന്ദ്രചക്രണം (nuclear spin) മൂലം രണ്ടു വിഭിന്ന കാന്തികാവസ്ഥകളുണ്ട്. ഒരു അവസ്ഥയില്‍നിന്നു, മറ്റേതിലേക്കുള്ള സംക്രമണത്തിന്റെ ആവൃത്തി 9,192,631,830 സൈ/സെ. 10<sup>10</sup>-ല്‍ 1 എന്ന പരിധിക്കുള്ളില്‍ സുസ്ഥിരമാണ്. രന്ധ്രാനുനാദകങ്ങളില്‍വച്ച് (cavity resonator) ഉച്ചാവൃത്തിയിലുള്ള കാന്തികമണ്ഡലങ്ങളില്‍നിന്നും ഊര്‍ജാവശോഷണം നടത്തിയാണ് പ്രസ്തുത സംക്രമണം സാധിക്കുന്നത്. കാന്തികമണ്ഡലം, താപമാനം തുടങ്ങിയവയിലുണ്ടാകാവുന്ന ചിട്ടയില്ലാത്ത മാറ്റങ്ങളൊന്നും ആവൃത്തിയെ ബാധിക്കുകയില്ല. ആവര്‍ത്തിച്ചുള്ള മാപനങ്ങള്‍ മൂലം ഘടികാരത്തിന്റെ കൃത്യത 10<sub>11</sub>-ല്‍ 3 ഭാഗംവരെ വര്‍ധിക്കാവുന്നതാണ്. വാഷിങ്ടണിലുള്ള നാവികഗവേഷണ ലാബറട്ടറിയില്‍ ഒരു സീഷിയം ഘടികാരം ഉണ്ട്. സീഷിയം ഉപയോഗിച്ചുള്ള അണുഘടികാരത്തിന് 20 ബില്യണ്‍ വര്‍ഷം കൃത്യതയോടെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുവാന്‍ കഴിയും. റുബീഡിയം ഉപയോഗിച്ചുള്ള അണുഘടികാരവും വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. പക്ഷേ ഇതിന് സീഷിയത്തിന്റെ അത്ര കൃത്യത ലഭ്യമല്ല. നോ: അനുനാദം, അണു, മര്‍ദവൈദ്യുതി |
(ഡോ. കെ. ബാബു ജോസഫ്) | (ഡോ. കെ. ബാബു ജോസഫ്) | ||
08:51, 11 മാര്‍ച്ച് 2008-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം
അണുഘടികാരം
Atomic clock
അണുക്കളുടെയും തന്‍മാത്രകളുടെയും സ്വാഭാവികമായ കമ്പനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിര്‍മിച്ചിട്ടുള്ളതും സമയനിര്‍ണയത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഉപകരണം. ഒരു ക്വാര്‍ട്സ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ മര്‍ദവൈദ്യുതീ (പീസോ-ഇലക്ട്രിക്) കമ്പനങ്ങളാണ് ക്വാര്‍ട്സ് ഘടികാരത്തെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ തത്ത്വമാണ് അണുഘടികാരത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ക്രിസ്റ്റല്‍ കമ്പനങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയെ വിഭജിച്ച് ഘടികാരസൂചി തിരിക്കുന്നു. ഘടികാരത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുവേണ്ടിയാണ് അണുകമ്പനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത്. 1948-ല്‍ നിര്‍മിച്ച ആദ്യത്തെ അണുഘടികാരത്തില്‍ അമോണിയാ (NH3) തന്‍മാത്രയിലെ നൈട്രജന്‍ അണു ഹൈഡ്രജന്‍ അണുക്കളുടെ തലത്തില്‍ ലംബമായി നടത്തുന്ന കമ്പനമാണ് മാനകം (standard) ആയി സ്വീകരിച്ചിരുന്നത്. പ്രതിലോമകമ്പനം എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ കമ്പനത്തിന്റെ ആവൃത്തി 23870 മെ. സൈ. സെ. ആണ് (ഒരു മെഗാ സൈക്കിള്‍ = 106 ദശലക്ഷം സൈക്കിള്‍). അമോണിയാഘടികാരത്തിന്റെ കൃത്യത 109-ല്‍ 3 ഭാഗമാണ്. മേസര്‍തത്ത്വത്തെ (Maser Principle) ആസ്പദമാക്കിയുള്ള അണുഘടികാരങ്ങള്‍ക്ക് ഇതിനേക്കാള്‍ മെച്ചപ്പെട്ട പ്രവര്‍ത്തനസ്ഥിരത നേടാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.
അണുഘടികാരത്തിന്റെ അത്യാധുനിക രൂപങ്ങളില്‍ അണുപുഞ്ജാനുനാദം (atomic beam resonance) എന്ന തത്ത്വമാണ് പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളത്. സീഷിയം (Caesium) അണുവിന് അണുകേന്ദ്രചക്രണം (nuclear spin) മൂലം രണ്ടു വിഭിന്ന കാന്തികാവസ്ഥകളുണ്ട്. ഒരു അവസ്ഥയില്‍നിന്നു, മറ്റേതിലേക്കുള്ള സംക്രമണത്തിന്റെ ആവൃത്തി 9,192,631,830 സൈ/സെ. 1010-ല്‍ 1 എന്ന പരിധിക്കുള്ളില്‍ സുസ്ഥിരമാണ്. രന്ധ്രാനുനാദകങ്ങളില്‍വച്ച് (cavity resonator) ഉച്ചാവൃത്തിയിലുള്ള കാന്തികമണ്ഡലങ്ങളില്‍നിന്നും ഊര്‍ജാവശോഷണം നടത്തിയാണ് പ്രസ്തുത സംക്രമണം സാധിക്കുന്നത്. കാന്തികമണ്ഡലം, താപമാനം തുടങ്ങിയവയിലുണ്ടാകാവുന്ന ചിട്ടയില്ലാത്ത മാറ്റങ്ങളൊന്നും ആവൃത്തിയെ ബാധിക്കുകയില്ല. ആവര്‍ത്തിച്ചുള്ള മാപനങ്ങള്‍ മൂലം ഘടികാരത്തിന്റെ കൃത്യത 1011-ല്‍ 3 ഭാഗംവരെ വര്‍ധിക്കാവുന്നതാണ്. വാഷിങ്ടണിലുള്ള നാവികഗവേഷണ ലാബറട്ടറിയില്‍ ഒരു സീഷിയം ഘടികാരം ഉണ്ട്. സീഷിയം ഉപയോഗിച്ചുള്ള അണുഘടികാരത്തിന് 20 ബില്യണ്‍ വര്‍ഷം കൃത്യതയോടെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുവാന്‍ കഴിയും. റുബീഡിയം ഉപയോഗിച്ചുള്ള അണുഘടികാരവും വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. പക്ഷേ ഇതിന് സീഷിയത്തിന്റെ അത്ര കൃത്യത ലഭ്യമല്ല. നോ: അനുനാദം, അണു, മര്‍ദവൈദ്യുതി
(ഡോ. കെ. ബാബു ജോസഫ്)
