fréquences Resonant
La première étape pour faire un travail d'horloge atomique se présente sous la forme d'une mesure. La résonance atomique (entre le noyau d'un atome et ses électrons) doit être déterminée. Cette opération est généralement réalisée au moyen d'un oscillateur à quartz, un dispositif qui permet de mesurer la résonance atomique.
Oscillations
La chose la plus importante à comprendre quand il vient à des horloges atomiques est le principe des oscillations. Tout comme une horloge normale mesure le temps par l'intermédiaire d'un spiral et une roue d'équilibre, une horloge atomique mesure le temps via le noyau et les électrons d'un atome. Les deux sont des mesures obtenues à partir des oscillations. Bien que plusieurs types d'horloges atomiques existent (ce qui signifie horloges atomiques qui emploient simplement l'utilisation de différents éléments atomiques, habituellement le césium, le rubidium ou d'hydrogène), cette forme de mesure reste le même: l'oscillation entre les électrons et le noyau de l'atome.
Verrouillage fréquences
L'élément est chauffé et les atomes passent à travers un tube sous vide, à travers un champ magnétique. Le champ magnétique filtre les atomes de l'état d'énergie appropriée, qui sont ensuite passé à travers un autre champ --- un champ de micro-ondes. L'énergie des micro-ondes est maintenue dans une certaine plage de fréquences. Lorsque la fréquence de micro-ondes est à droite sur la cible, un détecteur (à la fin du tube) "pics" de blocage de cette fréquence de micro-ondes dans --- et d'assurer un ensemble cohérent d'oscillations. Ce nombre est appliqué mathématiquement pour mesurer secondes.