v./m. (-ken), precisie-uurwerk waarvan het tijdsmechanisme gebaseerd is op stabiele trillingen van atomen of moleculen.
Deze elektronische klok geeft seconde-impulsen af volgens de atoomtijdschaal. In deze internationaal overeengekomen tijdschaal is één atoomseconde de tijdsduur waarin 9192631770 trillingen voorkomen die door cesiumatomen bij een bepaalde energie-overgang worden opgewekt. Deze atoomseconde is onafhankelijk van de, niet geheel constante, omwentelingssnelheid van de aarde en duurt een fractie korter dan de seconde die is afgeleid van de middelbare zonnedag. Een atoomklok loopt dan ook per jaar 1 a 2 s voor op de aardse of sterretijd en wordt daarom eenmaal per halfjaar of per jaar gecorrigeerd met een schrikkelseconde.
In de atoomklok bevindt zich een nauwkeurige en stabiele kwartsoscillator (zie kwartsklok), die een frequentie opwekt van 5 MHz (5 x 106 per s). De oscillatorfrequentie is door middel van een regelspanning over een zeer klein gebied regelbaar. Deze oscillatorfrequentie wordt door vermenigvuldigingsschakelingen opgetransformeerd naar de resonantiefrequentie van de gebruikte atomen en toegevoerd aan een resonator waarbinnen zich deze atomen bevinden. Door het wisselende elektrische veld binnen de resonator kunnen de atomen op een ander energieniveau worden gebracht (aangeslagen). Gaat het resonatorveld iets in frequentie afwijken van de atoomresonantiefrequentie, dan worden minder atomen aangeslagen, hetgeen een regelspanning op een detector ten gevolge heeft. Deze regelspanning wordt aan de kwartsoscillator toegevoerd en verschuift de oscillatorfrequentie zodanig dat de getransformeerde frequentie weer exact samenvalt met de atoomresonantiefrequentie.
Op deze wijze wordt de frequentie van de kwartsoscillator gekoppeld met de atoomresonantie en wordt de uitgangsfrequentie constant gehouden. Door elektronische frequentiedelers wordt de uitgangsfrequentie teruggebracht tot 1/s en hiermee kan een klok worden gestuurd.
In atoomklokken wordt gebruik gemaakt van de resonantiefrequenties van waterstof-, cesium- of rubidiumatomen. De waterstofstandaard is het meest nauwkeurig maar tevens het meest gecompliceerd en komt slechts voor in enkele zeer gespecialiseerde laboratoria; de cesiumstandaard wordt op wat uitgebreidere schaal toegepast. Beide typen bezitten een zeer grote nauwkeurigheid en constantheid en worden tot de primaire standaarden gerekend. De rubidiumstandaard is goedkoper maar iets minder nauwkeurig en wordt daarom als secundaire standaard toegepast.
In Nederland bevinden zich cesiumklokken in het PTT-laboratorium te Leidschendam (o.a. ten behoeve van het Ned. radio tijdsein en voor de straatklokken), en in het laboratorium van het Ijkwezen te Den Haag. In België zijn er twee cesiumklokken bij de Koninklijke Sterrenwacht te Ukkel. [A.de Jong]
