2020-05-25
98
Механические часы (приложение 1) – это своеобразный технический прорыв Средневековья. Этот маленький предмет послужил началом разработки разнообразной техники. Но именно эти часы требовали новых открытий, совершенствований, конструкций. Шпиндельный спуск переносил движение гири, висящей на верёвке, в колебания вида "взад-вперёд". Куранты такого типа начали распространение в 1430 и были достаточно практичны. Закон Галилео Галилея о колебаниях стал теоретической базой для создания механизма. Но идея увидела свет только в 1456 году. Для карманных и наручных часов тоже использовалось задумка Галилео: балансовый регулятор. Пётер Генлейн придумал пружину завода, что привело к созданию карманных часов. Изначально хватало часовой стрелки, но в последствии прибавилась и минутная. Часы стали считаться роскошью, благодаря разнообразным декорациям. В начале восемнадцатого века стали использовать в качестве опор для балансира и шестерен камни – рубиновые и сапфировые часы. Это позволило снизить трение, повысить точность и увеличить запас хода. Толчком к развитию маятниковых часов послужило изобретение Клемента. Примерно в 1676 году он разработал якорно-анкерный спуск. Это устройство хорошо подходило к маятниковым часам, которые имели небольшую амплитуду колебаний [2, 13].
Развитие электроники и радиотехники подготовило почву для появления кварцевых часов (приложение 1). Изготовили лишь в 1937 году. От классических механических вновь созданные кварцевые модели отличались поразительной точностью. Кварцевые часы имеют механизм, состоящий из электронного блока и так называемого шагового электродвигателя. Как это работает? Двигатель, получая сигнал от электронного блока, передвигает стрелки. Вместо привычного циферблата в кварцевых часах может использоваться цифровой дисплей. У нас такие часы называют электронными, на Западе — кварцевыми с цифровой индикацией. Их погрешность составляет ±15 секунд/месяц, когда механических может колебаться в районе -20 секунд/день и +40 секунд/день. Электронные часы часто можно увидеть в различных вариациях на панелях автомобилей, микроволновых печей, стационарных телефонов. В интерьере всё же пользуются циферблат со стрелками, что отлично вписывается в любом интерьере. Дисплей бывают жидкокристаллическими и светодиодными. Источники питания для электронных часов: сетевые (работают от сети 220 вольт) и батареечные. Удобен второй тип, так как не требуют нахождения розетки поблизости.
Aтомные часы (молекулярные, квантовые часы) — прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул. Атомные часы важны в навигации. Определение положения космических кораблей, спутников, баллистических ракет, самолётов, подводных лодок, а также передвижение автомобилей в автоматическом режиме по спутниковой связи (GPS, ГЛОНАСС, Galileo) невозможны без атомных часов. Атомные часы используются также в системах спутниковой и наземной телекоммуникации, в том числе в базовых станциях мобильной связи, международными и национальными бюро стандартов и службами точного времени, которые периодически транслируют временные сигналы по радио.
С 1967 года международная система единиц СИ определяет одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Согласно этому определению, атом цезия-133 является стандартом для измерений времени и частоты. Точность определения секунды определяет точность определения других основных единиц, таких как, например, вольт или метр, содержащих секунду в своём определении. Ведутся активные разработки компактных атомных часов для использования в повседневной жизни (наручные часы, мобильные устройства)[12].
