原子钟如何工作

原子具有特征性的振荡频率。也许最熟悉的频率是将其撒在火焰上的橙子中的橙色发光。原子会有很多频率，有些在无线电波长，其中一些可见光谱，在两者之间。剖宫产133是原子钟最常见的元素。

转铯原子共振进入原子时钟，有必要准确测量其过渡频率之一。这通常是通过锁定的晶体振荡器到主要微波共振剖宫产。该信号在微波范围内无线电频谱，并且恰好与直接广播卫星信号的频率相同。工程师了解如何在频谱的这一区域中构建设备。

要创建一个时钟，剖宫产首先加热使原子沸腾，并通过保持高真空的管子传递。首先他们通过磁场选择正确的能量状态的原子；然后他们经过强烈的微波场。微波能量的频率在狭窄频率范围内向后扫荡9,192,631,770赫兹（Hz或每秒循环）。微波发电机的范围已经接近此精确频率，因为它来自精确晶体振荡器。当剖子原子以完全正确的频率接收微波能时，它会改变其能量状态。

在管的远端，另一个磁场分开如果微波场的正确频率完全正确，则改变了能量状态的原子。试管末端的检测器给出与触及其剖腹原子的数量成正比的输出，因此，当微波频率完全正确时，输出峰值达到峰值。这个顶峰然后将其用于对晶体振荡器进行稍作校正，从而精确地将微波场带到频率上。然后将此锁定频率除以9,192,631,770，以提供熟悉的每秒一个脉冲现实世界需要。