Атомски часовник

Атомски часовник е часовник кој се користи за електронска транзиција честота во микробранова печка, оптички, или ултравиолетов регион на електромагнетниот спектар на атоми како честотен стандард за нејзиниот временски елемент. Атомски часовници се најпрецизни временски и честотни стандарди кои се познати и се користат како основни стандарди за меѓународни услуги за дистрибуција на времето, за контрола на честотата на бран на телевизиски емитувања и во глобални навигациски сателитски системи како ГПС.

Мастер атомскиот часовник ансамбл на американската поморска опсерваторија во Вашингтон, Д.Ц., кој обезбедува временски стандард за американското Министерство за одбрана. Решетките монтирани во позадината се Microsemi (порано HP) 5071A цезиум зраци часовници. Црните единици во преден план се стандардите за водородни масери Microsemi (порано Sigma-Tau) MHM-2010.

Принципот на работа на атомски часовник се заснова на атомска физика; се користи микробранов сигнал дека електрони во атоми емитуваат кога тие го менуваат нивото на енергија.Раните атомски часовници биле засновани на масери на собна температура. Во моментов, најпрецизни атомски часовници прво ги ладат атомите до апсолутна нулта температура, забавувајќи ги со ласери и испитувајќи ги во атомски фонтани во микробранова полнета шуплина. Пример за ова е NIST-F1 атомски часовник, еден од националните стандарди за основно време и честота на САД.

Точноста на атомскиот часовник зависи од два фактора. Првиот фактор е температурата на примерокот атоми - постудените атоми се движат многу побавно, овозможувајќи подолго време на сондата. Вториот фактор е честотата и внатрешната ширина на електронската транзиција. Повисоките честоти и тесни линии ја зголемуваат прецизноста.

Националните агенции за стандардизација во многу земји одржуваат мрежа од атомски часовници кои се меѓусебно подготвени и се синхронизираат соод 10⁻⁹ секунди дневно (околу 1 дел во 10¹⁴). Овие часовници колективно дефинираат континуирана и стабилна временска скала, меѓународното атомско време (TAI). За граѓанско време се шири друга временска скала, Координирано Универзално Време (UTC). UTC е изведен од ТАИ, но е додадено е скок секунди од UT1, сметка за ротација на Земјата во однос на сончевото време.