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原子鐘，一種使用原子（通常是銫或銣）的特定共振頻率來保持極其準確的時間的時鐘類型。原子鐘的電子元件受微波電磁輻射的頻率調節。只有當這種輻射保持在一個高度特定的頻率時，它才會引起銫或銣原子的量子躍遷（能量變化）。在原子鐘中，這些量子躍遷被觀察到并保持在一個反饋回路中，該反饋回路調整了電磁輻射的頻率；像其他類型時鐘中的重復事件 ，然后計算這些波。
1967年，第十三屆國際計量大會重新定義了第二，國際單位制中的時間單位，在銫標準方面等于星歷時間的秒。會議將第二個定義為“9,192,631,770 個輻射周期的持續時間，對應于基態的兩個超精細能級之間的躍遷。銫133原子。”
直到 1990 年代銫束原子鐘是原子時間和頻率的準確標準。銫鐘的基本原理是銫 133 的所有原子都是相同的，當它們吸收或釋放能量時，會產生完全相同頻率的輻射，這使得原子成為更好的鐘表。從那時起，世界各地的實驗室都在穩步提高銫噴泉原子鐘的精度。這些時鐘的名字來源于組成銫氣體的噴泉式運動。計時過程首先將銫氣體引入真空室并引導六個紅外激光器（彼此成直角放置）以壓縮和冷卻（減慢）銫原子到接近溫度絕對零。然后使用兩個垂直激光器將原子推高約一米（創建一個“噴泉”）通過一個充滿微波的腔。調整微波頻率以大化觀察到的熒光，該熒光發生在銫原子的自然共振頻率 (9,192,631,770 Hz) 處。由于通過微波腔的往返行程大約需要一秒鐘，因此對微波頻率的控制可以提高計時精度。現在預測的銫噴泉原子鐘在超過 5000 萬年的時間里會走時不到一秒。【本文標簽】 原子鐘
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