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Ammoniakmaser
(Maser engl. Abk. für Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation): Molekularverstärker, deren Verstärkungswirkung durch eine Wechselwirkung zwischen Materie und dem elektromagnetischen Feld der zu verstärkenden Mikrowellen zustande kommt. Die verstärkte Frequenz ist so stabil, dass Ammoniakmaser als Frequenznormale geeignet sind (s.a. Atomuhren).
Beim Ammoniakmaser wird die Inversionsschwingung des Stickstoffatoms beim Übergang vom Energiezustand E1 in den Energiezustand E2 genutzt. Für die Mikrowellenfrequenz v gilt: hv = E2 - E1 (h Plancksches Wirkungsquantum). Dazu werden die Ammoniakmoleküle in der Molekülquelle zu Schwingungen angeregt und beim Passieren eines inhomogenen Magnetfeldes in Moleküle höherer und niederer Energie sortiert. Moleküle niederer Energie werden ausgeblendet.
Die Moleküle höherer Energie verstärkt man in einem Hohlraumresonator, indem man sie den Mikrowellenschwingungen eines Hochfrequenzfeldes aussetzt. Sie schwingen mit der Frequenz 23870,1 MHz. Nach dem Verlassen des Hohlraumresonators werden die Moleküle durch ein inhomogenes Magnetfeld erneut sortiert und Moleküle niederer Frequenz nochmals ausgeblendet. Hinter der letzten Blende ist der Empfänger (Detektor) angeordnet, dessen Ausgangssignal den Schwingquarz einer Quarzuhr synchronisiert. Die Genauigkeit der Frequenz beträgt Avi v =-10-10.
© 1987, wissenmedia GmbH, Gütersloh/München, mit freundlicher Genehmigung
Siehe auch: [Ammoniakmoleküluhr] [Maser] [Quantengenerator]
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