Horloges et metrologie

Depuis 1967 le temps n'a plus une référence astronomique mais une référence atomique la seconde est la durée de 9192631770 période de la radiation correspondant entre deux niveaux "hyperfins" de l'état fondamental du Césium 133 et sachant que c célérité de la lumière est égale à 299792458 m /s le mètre étalon c'est la transformé en temps produit de la vitesse de la lumière dans le vide.

L'horloge à Césium
Une horloge atomique produit un signal de radio fréquence dont la fréquence est asservie très précisément sur celle d'une transition atomique
Dans les horloges, les atomes de césium sont préparés sous formes de jet dont la vitesse est l'ordre de 200 m/s, ils traversent trois zones
Dans la première on les prépare dans l'un des deux niveaux hyperfins
Dans le deuxième on les injecte dans un champ micro onde qui à résonance le positionne à l'autre niveau hyperfins
Dans le troisième on détecte sélectivement les atomes peuplant le dernier niveau, c'est a dire ceux qui on effectué la transition

On peut utiliser d'autre méthode pour améliorer la finesse à pointer en interagissant deux champs micro ondes cohérents séparer par une zone où les atomes évolua librement en l'absence de champs pendant un temps T, la raie de résonance acquiert des franges dont la frange centrale est centrée sur la résonance; d'autre moyen allonge le temps T on obtient donc une meilleur précision en utilisant des atomes froids