Les atomes de césium 133 vibrent à une fréquence très précise de 9 192 631 770 hertz. Cela signifie qu’ils oscillent 9 192 631 770 fois par seconde. Cette fréquence est si précise qu'elle a été utilisée pour définir la seconde, qui est l'unité de temps de base dans le Système International d'Unités (SI).
Les atomes de rubidium-87 vibrent également à une fréquence très précise de 6 834 682 610 hertz. Cette fréquence est également utilisée pour définir la seconde.
Les horloges atomiques fonctionnent en mesurant la fréquence des vibrations des atomes. Cela se fait en plaçant les atomes dans un champ magnétique puis en les exposant à un signal micro-onde. Le signal micro-ondes fait vibrer les atomes à une fréquence plus élevée. La différence entre les deux fréquences est mesurée et utilisée pour calculer le temps.
Les horloges atomiques peuvent mesurer le temps avec une précision d’une seconde tous les milliards d’années. Cela les rend extrêmement utiles pour des applications telles que la navigation par satellite, les télécommunications et la recherche scientifique.
Voici une explication plus détaillée du fonctionnement des horloges atomiques :
1. Les atomes sont placés dans une chambre à vide.
Ceci est fait pour éliminer les effets de la résistance de l’air, qui pourraient interférer avec les vibrations des atomes.
2. Les atomes sont refroidis à une température très basse.
Ceci est fait pour ralentir le mouvement des atomes et rendre leurs vibrations plus précises.
3. Les atomes sont placés dans un champ magnétique.
Le champ magnétique amène les atomes à s’aligner d’une manière spécifique. Ceci est nécessaire pour la prochaine étape.
4. Les atomes sont exposés à un signal micro-ondes.
Le signal micro-ondes fait vibrer les atomes à une fréquence plus élevée. La différence entre les deux fréquences est mesurée et utilisée pour calculer le temps.
Les horloges atomiques sont des appareils extrêmement complexes et précis. Ils ont révolutionné la façon dont nous mesurons le temps et sont essentiels à de nombreuses technologies modernes.
