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第1章　概论1

第2章 时间测量理论5

2.1 引言5

2.2　牛顿理论5

2.3　狭义相对论6

2.3.1 同时性概念6

2.3.2　时间膨胀7

2.3.3　洛伦兹变换10

2.4　广义相对论11

2.4.1 时空度规11

2.4.2 引力红移13

2.4.3 引力时延15

2.4.4　后牛顿近似15

第3章　天文学时间19

3.1 日期、历法和时间19

3.2.1 真太阳时21

3.2.2　平太阳时21

3.2 以地球自转为基础的时间测量21

3.2.3　时差22

3.2.4　恒星时23

3.2.5　地方时与时区24

3.2.6　世界时26

3.3 以地球公转为基础的时间测量29

3.3.1 地球自转的不均匀性29

3.3.2　历书时秒定义31

3.3.3　历书时和世界时的关系32

3.4.1 观测事实33

3.4　脉冲星时间33

3.4.2　可能贡献34

第4章　原子时36

4.1 历史回顾36

4.2　原子钟守时原理38

4.3　原子时秒定义40

4.4　原子时的起点41

4.5　原子时与世界时的协调43

5.1 引言50

第5章 时间尺度和算法50

5.2.1 国际原子时51

5.2　广义相对论中的时间尺度51

5.2.2　协调世界时52

5.2.3　IAU 1991年决议A453

5.3　时间尺度的建立54

5.3.1 预期质量54

5.3.2　定时资料56

5.3.3　时间尺度算法60

5.3.5　某些独立时间尺度的稳定度66

5.3.4　时间尺度的准确度66

5.4　各类时间尺度的相互关系67

5.4.1 新尺度的引进67

5.4.2　各类时间尺度之间的相互关系68

5.4.3　关于历元J200069

5.4.4　为什么要有这么多时间尺度69

5.5 结论70

6.1 引言72

第6章　授时技术72

6.2　短波无线电授时75

6.3　长波无线电授时80

6.4　电视授时85

6.5　卫星授时88

6.5.1　GPS系统89

6.5.2　GLONASS系统92

6.5.3 北斗一号92

6.6 电话授时93

6.7 网络授时94

6.8　各种授时技术的精度比较96

第7章 时间和频率的测量比对97

7.1 引言97

7.2　时间和频率的稳定度98

7.2.1 定义98

7.2.2 符号98

7.2.3　时域测量99

7.2.5　时间和频率波动模型101

7.2.4　频域测量101

7.2.6　频率稳定度的特征102

7.2.7　时间稳定度的特征107

7.2.8　稳定度测量中的交合评价107

7.3　机械振荡器108

7.4　石英晶体振荡器109

7.5　准确度概念111

7.6.1 概论112

7.6　时间和频率比对112

7.6.2　频率与原时的关系113

7.6.3　时间比对113

7.6.4　频率比对130

第8章　原子频标133

8.1 原子频标的波谱学基础133

8.1.1 原子特性的普遍性133

8.1.2　碱性原子的频谱特性133

8.1.3　选择标准138

8.1.4　谱线宽度139

8.2　原子与电磁场的相互作用140

8.2.1 弱场中的观测140

8.2.2　原子状态的制备和检测140

8.2.3　多普勒效应142

8.2.4　谐振腔145

8.2.5　伺服电路145

8.3.4　碰撞效应146

8.3.3　速度效应146

8.3.2　黑体辐射146

8.3.1 外加磁场的影响146

8.3　静态孤立原子的近似实现146

8.3.5　调制增宽147

8.3.6　边带效应147

8.4　铯束频标147

8.4.1　磁选态铯束频标148

8.4.2　光抽运铯束频标164

8.4.3　激光冷却铯原子频标168

8.5　氢脉泽176

8.5.1　氢脉泽的结构177

8.5.2　振荡条件178

8.5.3　主动型氢脉泽180

8.5.4　被动型氢脉泽184

8.5.5　氢脉泽的时频测量特性186

8.5.6　制冷型氢脉泽188

8.6　铷频标189

8.6.1　基本结构189

8.6.2　工作原理190

8.6.3　时频特性190

8.6.4　展望191

8.7　汞离子频标191

8.7.1 射频陷阱囚禁原理192

8.7.2　囚禁离子的特性195

8.7.3　汞离子频标描述196

8.7.4　汞离子频标时频特性198

8.7.6　镱离子频标199

8.8　其他原子频标199

8.7.5　展望199

8.9 总结200

第9章 时间和频率的应用201

9.1　基础研究201

9.1.1 计量学201

9.1.2　物理学常数的测定202

9.1.3　在原子物理学中的应用203

9.1.4　在时－空结构和引力场研究中的应用204

9.1.5　在海洋环境研究中的应用205

9.2.1 地面无线电导航定位系统207

9.2　导航定位207

9.2.2　卫星导航定位系统208

9.3　在航天和兵器试验中的应用211

9.4　在通信中的应用212

9.5　在电力系统中的应用212

附录1 世界上主要时间实验室214

附录2 与时间有关的国际科学组织216

主要参考书目219

索引220