時鐘跟蹤時間的流逝，它是通過計算諧振器的滴答聲來完成的。原子鐘使用原子的共振頻率作為其諧振器。 幻影C / 蓋蒂圖片社

　　如果您已閱讀 GPS 接收器的工作原理，你知道原子鐘對系統(tǒng)極為重要。您還經(jīng)常在科羅拉多州博爾德的新時鐘廣告中聽到原子鐘，這些時鐘會自動與原子鐘同步。原子鐘對各種科學(xué)工作也很重要。

　　因此，讓我們從時鐘的一般概念開始。時鐘的工作是跟蹤時間的流逝。所有時鐘都通過計算“諧振器”的“滴答聲”來做到這一點。

　　在一個 擺鐘，諧振器是一個鐘擺和 齒輪 在時鐘中，通過計算鐘擺的回擺動(來回擺動)來跟蹤時間。鐘擺通常以每秒一次擺動的頻率共振。一個 數(shù)字時鐘 使用電力線上的振蕩(美國每秒 60 個周期，歐洲每秒 50 個周期)或 石英晶體 作為諧振器，并使用數(shù)字計數(shù)器計數(shù)。時鐘的精度由諧振器在指定頻率下的精度決定。

　　一 原子鐘 是一個使用共振頻率的時鐘 原子 作為其諧振器。根據(jù) 大英百科全書，諧振器“由原子或分子的量子躍遷(能量變化)發(fā)射或吸收的微波電磁輻射的頻率調(diào)節(jié)”(參見 美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 以獲取過程的圖表和說明。

　　這種方法的優(yōu)點是原子共振 非常 一致的頻率。如果你拿任何銫原子并要求它共振，它將以與任何其他銫原子完全相同的頻率共振。銫-133以每秒9，192，631，770個周期的速度振蕩。這種精度與 石英鐘.在石英鐘中，石英晶體的制造使其振蕩頻率接近某個標(biāo)準(zhǔn)頻率;但是制造公差導(dǎo)致每個晶體略有不同，溫度等因素會改變頻率。銫原子總是在 相同的已知頻率 ——這就是原子鐘如此精確的原因。