Description
Comme tous les autre types d’horloges, l’étalon atomique de temps est basé sur l’exploitation d’un phénomène périodique, à savoir l’utilisation des oscillations électromagnétiques micro-ondes (de l’ordre du gigahertz) très stables émises par le césium dans certaines conditions.
Une horloge atomique n’est en fait rien d’autre qu’une horloge à quartz asservie à un étalon atomique de fréquence, ici le césium. L'horloge à quartz est l'oscillateur de travail, tandis que l'étalon atomique donne une fréquence de très haute exactitude. Dans l'horloge ici présentée, la fréquence de l'oscillateur à quartz (5 MHz) est asservie à la fréquence du césium (9,193 GHz).
L’horloge atomique se distingue des autres types d’horloges par sa précision extrêmement élevée. Cet étalon atomique permet de reproduire la valeur de la fréquence de la micro-onde produite par les atomes de césium avec une marge d'erreur relative inférieur à ± 10-13 (± 1 seconde en 3000 ans).
Wie alle anderen Uhrentypen beruht dieses atomare Zeitnormal auf der Nutzung einer Periodizität. In diesem Fall sind es äusserst stabile elektromagnetische Schwingungen im Mikrowellenbereich (Gigahertzbereich), die von Cäsium unter bestimmten Bedingungen erzeugt werden.
Eine Atomuhr ist im Grunde nichts anderes als eine Quarzuhr, die von einem atomaren Frequenznormal gesteuert wird, hier von Cäsium. Die Quarzuhr ist der Arbeitsoszillator, während das Atomnormal eine sehr genaue Frequenz vorgibt. Im hier dargestellten Fall wird die Frequenz des Quarzoszillators (5 MHz) durch die Cäsiumfrquenz (9,193 GHz) geregelt.
Die Atomuhr unterscheidet sich von anderen Uhren durch ihre extrem hohe Genauigkeit. Das Atomnormal ermöglicht die Wiedergabe der von den Cäsiumatomen erzeugten Mikrowellenfrequenz mit einer relativen Fehlermarge von ± 10-13 (± 1 Sekunde in 3000 Jahren).
Like all other kinds of clocks, the atomic clock is based on the application of a periodic phenomenon, the use of highly stable micro-wave electromagnetic oscillations (measured in gigahertz) that are emitted by caesium in certain conditions.
An atomic clock is, in essence, nothing more than a quartz clock locked to an atomic frequency standard, in this case caesium. The quartz clock is the oscillator, while the atomic standard provides an extremely accurate frequency. In the clock presented here, the frequency of the quartz oscillator (5 MHz) is disciplined by the caesium frequency (9.193 GHz).
The distinguishing feature of an atomic clock is its extremely high level of precision. With this atomic frequency standard, the value of the frequency of the micro-wave created by the caesium atoms can be reproduced with the relatively low margin of error of ± 10-13 (± 1 second every 3,000 years).
与所有其他类型的时钟一样，原子时间标准基于对周期性现象的利用，即利用铯在特定条件下所发射的极其稳定的微波电磁振荡（频率约为千兆赫）。
原子钟实际上不过是一种由原子频率标准（此处为铯）锁定的石英钟。石英钟作为工作振荡器，而原子标准则提供极高精度的频率基准。在此所展示的原子钟中，石英振荡器的频率（5 MHz）被锁定在铯原子频率（9.193 GHz）之上。
原子钟与其他类型的时钟不同，其特点是具有极高的精度。该原子频率标准能够再现铯原子产生的微波频率值，其相对误差小于 ±10⁻¹³（约相当于3000年误差1秒）。
