TRÌNH BÀY CẤU TẠO CÁC LOẠI ĐỒNG HỒ ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY TRÊN VỆ TINH VÀ TRÊN BỘ THU GPS

GPS


Chủ đề
TRÌNH BÀY CẤU TẠO CÁC LOẠI
ĐỒNG HỒ ĐANG ĐƯỢC SỬ
DỤNG HIỆN NAY TRÊN VỆ TINH
VÀ TRÊN BỘ THU GPS


Thành
viên
nhóm

•
•
•
•
•
•

Nguyễn Thị Thêm
Nguyễn Thị Ngọc Hân
Lê Thị Hoà Hiệp
Trần Minh Tài
Trần Thị Hồng Mi
Nguyễn Thị Ngọc Liên


Mục lục
I.

Giới thiệu sơ lược về các loại đồng hồ đang sử
dụng hiện nay.
II. Tìm hiểu một số khái niệm.
III. Cấu tạo của đồng hồ trên vệ tinh & đồng hồ trên
bộ thu GPS.

1) Cấu tạo đồng hồ nguyên tư ̉(trên vệ tinh)
2) Cấu tạo đồng hồ thạch anh (trên bộ thu)
IV. Nguyên tắc hoạt động của đồng hồ trên vệ tinh &
đồng hồ trên bộ thu GPS.
V. Kết luận.


I. Giới thiệu về các loại
đồng hồ đang sử dụng trên
vệ tinh & bộ thu GPS hiện
nay.


-Thời gian đóng vai trò rất quan trọng trong định
vị GPS => yêu cầu đầu tiên đặt ra là tất cả phải
đồng bộ và chính xác .
-Thời xưa,con người đã từng sử dụng đồng hồ
để đo thời gian, nhưng không đo chính xác được
thời gian.
-Ngày nay,chúng ta có những đồng hồ tinh vi đo
được chính xác thời gian thậm chí đến 1/100s.

- Ngày nay,chúng ta có 3 loại đồng hồ:
+ Đồng hồ cơ: loại đồng hồ lên dây
+ Đồng hồ điện: chạy bằng pin
+ Đồng hồ điện tử: dựa trên xung động điện
của tinh thể thạch anh.
=>Tất cả những đồng hồ này chỉ thời gian khá
chính xác. Nhưng nếu chạy liên tục trong một
khoảng thời gian dài thì nó có thể chạy nhanh hơn
hoặc chậm hơn.


-Gần đây,các nhà khoa học đã phát triền một loại
đồng hồ gọi là "đồng hồ nguyên tử".Với phát triển
này,một kỷ nguyên mới được mở ra trong lĩnh vực
đo lường thời gian.
-Những loại đồng hồ nguyên tử gần như hoàn
toàn chính xác.Một số hoàn toàn chính xác đến
mức chúng chỉ hơn hoặc kém 1 giây trong khoảng
thời gian 30000 năm.


− Hiện nay, các loại đồng hồ được sử dụng là:
 Trên vệ tinh: đồng hồ nguyên tử.
 Trên bộ thu GPS: đồng hồ thạch anh.


II. TÌM HIỂU MỘT SỐ KHÁI
NIỆM

1) Vệ tinh:chỉ một vệ tinh nhân tạo, nó là một
vật thể do con người chế tạo và bay quanh
Trái Đất (hay một thiên thể khác).
2) Máy thu GPS là một thiết bị máy tính nhỏ gọn,
có màn hình gắn liền, anten nhận tín hiệu
GPS, thiết bị có thông tin một chiều. Nhờ
anten GPS nhận tín hiệu từ vệ tinh. Hệ điều
hành của máy sẽ thể hiện vị trí trên bản đồ
được gài sẵn trong thiết bị.


3) Đồng hồ nguyên tử là một thiết bị đo thời
gian cực kỳ chính xác, hoạt động nhờ sự
dao động đều tự nhiên của nguyên tử hoặc
phân tử.
4) Đồng hồ thạch anh là một loại đồng hồ điện
tử, sử dụng thiết bị thay đổi cường độ dòng
điện bằng thạch anh. Đồng hồ thạch anh có
rất nhiều ưu điểm: tiện lợi, không cần lên
giây, đa tính năng, kiều dáng thời trang...


III. CẤU TẠO CỦA ĐỒNG
HỒ ĐANG ĐƯỢC SỬ
DỤNG HIỆN NAY TRÊN VỆ
TINH VÀ BỘ THU GPS


1) Đồng hồ vệ tinh nguyên tử:
a) Lịch sử phát triển và ứng dụng:

-1949: đồng hồ nguyên tử đầu tiên hoạt
động theo chuyển động của phân tử Amoniac
được chế tạo bởi Viện tiêu chuẩn và kỉ thuật
Quốc gia Hoa Kì (NIST, trước kia NBS).
-1955: Louis Essen chế tạo thành công
đồng hồ nguyên tử hoạt động theo chuyển
động nguyên tử 133Cs tại phòng thí nghiệm
Vật lí Quốc gia Anh (NPL).


b) Cấu tạo
-Các loại đồng hồ nguyên tử hiện thời
cũng đã có độ chính xác rất cao: Chúng có
thể vận hành trong khoảng 15 triệu năm mà
a) chỉ chậm lại không quá 1 giây.
-Chúng đo thời gian dựa trên số chu kỳ bức xạ
của nguyên tử xezi. Một giây tương đương với
9.192.631.770 chu kỳ).


c)Cách thức hoạt động:
+Nó được tính bằng cách xác định khoảng cách
thời gian chu kỳ tần số của nguyên tử xezi.Đồng
hồ nguyên tử sử dụng tần số được tạo ra bởi
nguyên tử hoặc phân tử Thời gian được xác định
bằng cách đếm số lần rung động.Đa số các đồng
hồ nguyên tử sử dụng tần số sóng cực ngắn ở
phạm vi khoảng 1400 đến 40000 MHz
⇒Đồng hồ nguyên tử được dùng làm tiêu
chuẩn đo thời gian.Chúng cũng được sử dụng

trong hệ thống hàng hải phức tạp và truyền thông
không gian.


d) Các loại đang được sử dụng hiện nay.
- NIST-7 là đồng hồ nguyên tử được sử dụng
bởi Hoa Kỳ từ năm 1993 đến năm 1999.


-Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật Quốc gia Hoa Kỳ
(NIST) công bố loại đồng hồ nguyên tử NISTF1(1999) mới đây nhất là đồng hồ nguyên tử thế hệ
mới.


e)cấu tạo và nguyên lí hoạt động của NIST-F1


Hình 1: các nguyên tử caesium vào buồng chân
không của đồng hồ. Sáu tia laser làm chậm sự
chuyển động của các nguyên tử, làm mát chúng
đến gần đến 0 độ và tập trung chúng vào một đám
mây hình cầu tại giao điểm của các chùm tia laser.



Hình 2: bóng bị ném lên bởi hai tia laser qua một
khoang chứa vi sóng. Tất cả các laser sau đó
được tắt đi.

Hình 3: trọng lực kéo quả bóng nguyên tử cesium trở
lại thông qua khoang vi sóng. Các vi sóng một phần làm
thay đổi trạng thái nguyên tử của các nguyên tử cesium.


Hình 4: Nguyên tử cesium đã bị thay đổi trong
khoang vi sóng phát ra ánh sáng khi va chạm với
một chùm tia laser. Huỳnh quang này được đo
bằng một máy dò (bên phải). Toàn bộ quá trình
được lặp đi lặp lại cho đến khi sự phát huỳnh
quang tối đa của các nguyên tử cesium được xác
định. các chấm sáng này xác định tần số cộng
hưởng tự nhiên của cesium, được sử dụng để xác
định giây.