órák

Időmérő eszközök. A fizikai vizsgálatokban alapvető szerepet játszik az időmérés. Az idő a fizikai alapmennyiségek közé tartozik. A pontos időmérés viszont sokkal nehezebb, mint a többi alapmennyiség (pl. a hosszúság, a tömeg) mérése. Ezért az időmérő eszközök fejlesztése nem csupán technikai kérdés, hanem a fizika fejlődése szempontjából is igen fontos. A korszerű órák működési elve azon alapul, hogy valamilyen módon megszámlálják egy rezgő (lengő) rendszer rezgéseinek számát. A mérés pontossága tehát azon múlik, hogy mennyire állandó a rezgő rendszer frekvenciája. Az első ingaórát Christiann Huygens holland fizikus építette meg 1656-ban. Az inga~ minőségi ugrást jelentettek a korábbi órákhoz (homokóra, vízóra). Hátrányuk a helyhez kötöttség. A tekercsrugós hajtás és a billegőkerék feltalálásával megszűnt az órák helyhez kötöttsége. Mind az ingaórák, mind a billegőkerekes órák pontosságát befolyásolja a környezeti hőmérsékletváltozás (megnyúlik v. megrövidül az inga karja, ill. a billegőkerék rugója, és ennek következtében lassabban, ill. gyorsabban jár az óra). A környezeti hőmérséklet-változás hatását bimetall és speciális ötvözetek alkalmazásával csökkentik. Az elektromos órák első típusait szinkronmotorok hajtották, és így attól függött a pontosságuk, hogy mennyire volt állandó ez erőműben a generátor fordulatszáma. Az elektromechanikus órák megjelenése volt a következő lépés. Ezekben a billegőkerék helyén billegőkorong (v. szegmens) van, ráragasztott mágnesdarabkával v. ferromágneses lemezkével. A billegőkorong tekercs előtt v. két tekercs között billeg, megfelelő helyzetben zárja a tekercs (tekercsek) áramkörét, így mágneses lökést kap a lengés fenntartásához. A lengési frekvenciát itt is spirálrugó szabályozza. Ezért ezek az órák sem pontosabbak, mint a rugós órák (csak nem kell naponta v. hetente felhúzni). Ugrásszerű javulást eredményezett a pontosság terén a kvarckristállyal vezérelt rezgőkör alkalmazása (kvarcórák). A kvarckristály rezgési frekvenciáját a geometriai mérete határozza meg, és nagyon stabil. A kvarckristályt akkorára csiszolják, hogy a rezgési frekvenciája 2-nek valahányadik hatványát közelítse meg. Minél nagyobb hatványát közelíti meg, annál pontosabb az óra. A kereskedelmi minőségú kvarcórákban a kvarckristály frekvenciája 2¹⁴, 2, 2¹⁶ Hz körül van. (Egyes gyártmányok számlapján fel is tüntetik ezt a számot.) Ezekkel az órákkal napi +- 0,1 másodperces pontosság érhető el (a legjobb billegös órák 5-10 másodperces pontosságával szemben). A kvarckristály rezgéseit kettes leosztású számláló egység végzi és v. folyadékkristályos kijelzőn mutatja, vagy impulzus üzemű elektromotorral mutatót ugrat (digitális, ill. analóg kijelzés). A tudományos mérések céljára készített kvarcórák pontossága 10^-8s/nap. A mázer vezérlésű órák pontossága pedig 1s/100 év.

Szerkesztette: Lapoda Multimédia

Kapcsolódás

• eszköz
• fizika
• fejlődés
• mérés
• frekvencia
• fizikus
• bimetall
• hatvány
• mázer
• napóra