时钟跟踪时间的流逝，它是通过计算谐振器的滴答声来完成的。原子钟使用原子的共振频率作为其谐振器。 幻影C / 盖蒂图片社

　　如果您已阅读 GPS 接收器的工作原理，你知道原子钟对系统极为重要。您还经常在科罗拉多州博尔德的新时钟广告中听到原子钟，这些时钟会自动与原子钟同步。原子钟对各种科学工作也很重要。

　　因此，让我们从时钟的一般概念开始。时钟的工作是跟踪时间的流逝。所有时钟都通过计算“谐振器”的“滴答声”来做到这一点。

　　在一个 摆钟，谐振器是一个钟摆和 齿轮 在时钟中，通过计算钟摆的回摆动(来回摆动)来跟踪时间。钟摆通常以每秒一次摆动的频率共振。一个 数字时钟 使用电力线上的振荡(美国每秒 60 个周期，欧洲每秒 50 个周期)或 石英晶体 作为谐振器，并使用数字计数器计数。时钟的精度由谐振器在指定频率下的精度决定。

　　一 原子钟 是一个使用共振频率的时钟 原子 作为其谐振器。根据 大英百科全书，谐振器“由原子或分子的量子跃迁(能量变化)发射或吸收的微波电磁辐射的频率调节”(参见 美国国家标准与技术研究院 以获取过程的图表和说明。

　　这种方法的优点是原子共振 非常 一致的频率。如果你拿任何铯原子并要求它共振，它将以与任何其他铯原子完全相同的频率共振。铯-133以每秒9，192，631，770个周期的速度振荡。这种精度与 石英钟.在石英钟中，石英晶体的制造使其振荡频率接近某个标准频率;但是制造公差导致每个晶体略有不同，温度等因素会改变频率。铯原子总是在 相同的已知频率 ——这就是原子钟如此精确的原因。