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En agosto de [[2004]] del NIST hicieron la primera demostración de un reloj atómico del tamaño de un circuito integrado. Esto representa un reloj cien veces menor que cualquier otro construido hasta la fecha y con un consumo de sólo 0,079 vatios.
== Funcionamiento ==
Mientras el reloj mecánico depende de un péndulo para funcionar, el atómico trabaja con la frecuencia de las transiciones energéticas hiperfinas (en rangos de las [[microonda]]s) en los [[átomo]]s.
En un extremo del reloj de [[cesio]] hay un horno con una placa de cesio del que se evaporan [[ionización|iones]] de este metal. Los iones se presentan en dos estados dependientes del [[spin]] del último electrón del cesio. Estos estados presentan una frecuencia energética de 9.192.631,770 [[Hz]] y en cada estado diferente los iones tienen propiedades magnéticas diferentes. Tras la evaporación, se utiliza un imán para separar los iones y descartar aquellos con mayor energía. Los iones con menor energía van a parar a una cámara.
Un [[Radio (medio de comunicación)|radioemisor]] de microondas llena la cavidad de la cámara de forma uniforme con ondas radioeléctricas. Cuando la frecuencia de la onda radiada se acopla con la frecuencia de la [[transición hiperfina]] del cesio, los iones de cesio absorben la radiación y emiten luz. Una célula [[efecto fotoeléctrico|fotoeléctrica]] captura el momento exacto de la emisión; dicha célula tiene asociada una [[instrumentación electrónica]] que le conecta con el radioemisor y que ajusta la frecuencia del mismo.
Finalmente, conectado a dicha electrónica hay un contador que lleva el registro de veces que el radiotransmisor ha emitido una onda en la frecuencia del cesio y un ordenador hace los cálculos restantes hasta convertirlos en un formato legible o en una radiotransmisión de un pulso en el espectro radioeléctrico en que escuchan los aparatos receptores. Por supuesto, el verdadero reloj es el contador.
Para realizar la medición a través de estas partículas es necesario crear un campo electromagnético que no existe de forma natural en el Universo. El proceso se realiza dentro de una "trampa magneto-óptica", una esfera del tamaño de un melón en la cual se inyectan átomos de cesio y se propagan, encerrados en un campo magnético, seis rayos de luz láser.
De la misma forma que una persona disminuye su paso ante una ráfaga de viento, los átomos reducen su velocidad al ser bombardeados por los láseres emitidos en todas direcciones. Con este método los átomos pueden reducir su velocidad hasta hacerla 10 mil veces más lenta de lo normal.
Cuando los átomos y los láseres chocan, se forma una nube de átomos muy lentos o ultrafríos.
El sistema electrónico del reloj marca un segundo cuando han ocurrido 9.192.631.770 periodos de oscilación del campo eléctrico. "De contar ese número de oscilaciones viene la exactitud del reloj atómico"
En este tipo de reloj, los átomos de cesio emiten fotones, parecidos a una onda, que oscilan como el péndulo de un reloj antiguo. Cuando ha oscilado 9.192.631.770 veces (por decreto de la Decimotercera Conferencia General de Pesos y Medidas de 1967) un "segundo atómico" ha transcurrido.
Los usos más frecuentes de los relojes atómicos son:
* Redes de [[telefonía]].
* Sistemas de Posicionamiento Global ([[GPS]]).
* Medición del tiempo.
* Calibración de equipos.
==Véase también==
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