随著(zhe)科學技術的(de)進步，人(rén)類應用(yòng)量子躍遷這(zhè)一物(wù)理(lǐ)效應，将某種物(wù)質的(de)原子在特定能級之間躍遷時(shí)輻射的(de)電磁波頻(pín)率作爲标準頻(pín)率，并用(yòng)頻(pín)率導出時(shí)間，由此制成“原子鐘(zhōng)”。

原子鐘(zhōng)是目前世界上最準的(de)鐘(zhōng)。它的(de)準确度主要取決于微粒子的(de)内部構造和(hé)運動，因其構造和(hé)運動的(de)頻(pín)率均極爲穩定，所以具有相當高(gāo)的(de)準确度。中國計量科學研究院的(de)原子時(shí)計量基準達到了(le)15萬年誤差1秒，陝西天文台的(de)原子鐘(zhōng)可(kě)以達到30萬年誤差1秒，和(hé)國際上相比均跻身于世界先進行列。因此人(rén)們采用(yòng)原子時(shí)做(zuò)爲時(shí)間的(de)标準是理(lǐ)所當然的(de)。

原子鐘(zhōng)以其極爲優異的(de)穩定性和(hé)超群的(de)準确度獨占鳌頭，登上了(le)時(shí)間頻(pín)率最高(gāo)标準的(de)寶座。其主要原理(lǐ)是利用(yòng)量子能級躍遷構成的(de)。我們常在電視上聽(tīng)到:“石英技術，譽滿全球，領導世界鐘(zhōng)表新潮流”。正是石英晶體振蕩器助了(le)原子鐘(zhōng)一臂之力。它每秒振蕩500萬次，然後利用(yòng)分(fēn)頻(pín)電路得(de)到每秒一次的(de)秒信号。再利用(yòng)60進位的(de)邏輯電路得(de)到時(shí)、分(fēn)、秒信号，這(zhè)個(gè)部件稱爲石英鐘(zhōng)。

在铯原子鐘(zhōng)裏，石英振蕩器的(de)頻(pín)率要不斷與铯原子的(de)躍遷頻(pín)率比較，随時(shí)進行修正。因爲兩者的(de)頻(pín)率相差2000倍，不易直接比較，這(zhè)就要用(yòng)專門的(de)信頻(pín)、綜合電路将晶體振蕩器的(de)頻(pín)率提升一個(gè)固定的(de)倍數。這(zhè)個(gè)倍數恰好等于二者的(de)頻(pín)率比值，由計算(suàn)獲得(de)，再由電路實現。通(tōng)過頻(pín)率與铯原子躍遷頻(pín)率不斷比較，發現差異并産生控制信号，自動地去修正石英晶體振蕩器的(de)頻(pín)率，通(tōng)過電路系統将它“鎖定”在铯原子躍遷頻(pín)率上。晶體振蕩器不再是“自由”的(de)了(le)，而是随時(shí)受到原子系統的(de)監制，從而得(de)到高(gāo)穩定度的(de)原子鐘(zhōng)。原子時(shí)和(hé)世界時(shí)又如何“吻合”呢(ne)？國際上采用(yòng)了(le)協調世界時(shí)的(de)時(shí)标，它的(de)秒長(cháng)符合新的(de)秒定義，但要通(tōng)過閏秒使其時(shí)刻和(hé)世界時(shí)刻接近。到一定的(de)時(shí)候，通(tōng)過增加一秒或減少一秒的(de)辦法使其協調，俗稱“閏秒”。加減的(de)時(shí)間由國際計量局統一在全世界進行，這(zhè)樣就把世界時(shí)和(hé)原子時(shí)通(tōng)過衛星和(hé)無線電波發播統一起來(lái)，稱爲協調世界時(shí)。（來(lái)源：中國計量網）