Atomique (horloge)

A césium : reposent sur l'hypothèse que les propriétés atomiques sont immuables, notamment les fréquences des radiations correspondant aux transitions entre niveaux d'énergie. L'étalon atomique comprend un résonateur atomique qui fournit la référence ultime, et une partie électronique générant, à partir d'un oscillateur à quartz à 5 MHz, un signal d'excitation vers 9,191 GHz. L'interaction de ce dernier avec le « jet » atomique dans le résonateur fournit un signal d'erreur qui vient corriger en permanence la fréquence de l'oscillateur à quartz qui se trouve ainsi asservie à la fréquence de transition atomique.

Exactitude d'une horloge atomique :

• appareils commerciaux environ 10-12 (horloges atomiques du Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Allemagne) et du National Institute of Standards and Technology (USA) : 10-14;
• horloges à césium de laboratoire (horloge travaillant en fontaine atomique réalisée par le Laboratoire primaire du temps et des fréquences de l'Observatoire de Paris en 1995) : 3 x 10-15 (soit un écart de 0,26 nanoseconde par jour)).
• Autres types : moins exacts : masers à hydrogène (les plus stables jusqu'à 1 s en 3 000 ans), à rubidium (les moins chers), à ions de mercure confinés (stables à long terme, expériences en cours).

Depuis 1983, c'est grâce à l'horloge atomique que le mètre étalon a été redéfini comme étant la longueur du trajet parcourue dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 seconde.

Lire « La Suisse possède une horloge atomique unique au monde » dans le HH Magazine