{"id":3394,"date":"2025-09-11T13:55:54","date_gmt":"2025-09-11T13:55:54","guid":{"rendered":"http:\/\/localhost:8000\/?p=3394"},"modified":"2025-09-11T13:58:02","modified_gmt":"2025-09-11T13:58:02","slug":"horloge-atomique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kaptech.be\/?p=3394","title":{"rendered":"Horloge atomique"},"content":{"rendered":"\n
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La mesure du temps peut paraitre un peu barbante, fade. La recherche de la pr\u00e9cision la plus pointue et la rigueur stricte a souvent une image aust\u00e8re, a raison peut-\u00eatre. Mais je tiens \u00e0 vous convaincre dans cet article qu\u2019elle cache n\u00e9anmoins des applications essentielles dans la vie de tous les jours, des concepts de physique atomique et des propri\u00e9t\u00e9s essentiels \u00e0 la science moderne.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pour constituer une horloge, il suffit d\u2019avoir une pulsion, comme la r\u00e9volution de la terre autour d\u2019elle-m\u00eame, la r\u00e9volution de la terre autour du soleil, le battement d\u2019un pendule, l\u2019oscillation d\u2019un quartz ou la fr\u00e9quence d\u2019une onde, sonore ou lumineuse. On va appeler cette pulsion la source. Ainsi que tout un syst\u00e8me pour transmettre ce battement aux sens humain (cadran solaire, syst\u00e8me m\u00e9canique associ\u00e9e \u00e0 un cadran a aiguille ou encore un capteur \u00e9lectrique, une m\u00e9moire et un \u00e9cran, \u2026 ). On va appeler \u00e7a le transmetteur. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Commen\u00e7ons par comprendre les sources les plus utilis\u00e9es dans le monde moderne: le quartz. Le quartz est un cristal qui a une propri\u00e9t\u00e9 tr\u00e8s interessante: lorsque l\u2019on lui applique un courant \u00e9lectrique variable. Il s\u00e9lectionne tr\u00e8s pr\u00e9cis\u00e9ment une seule fr\u00e9quence. On peut donc utiliser cette fr\u00e9quence pour avoir une source extr\u00eamement pr\u00e9cise. Cette fr\u00e9quence est influenc\u00e9e par la coupe du quartz et la temp\u00e9rature. On l\u2019utilise sous des formes diff\u00e9rentes en fonction de si on a besoin d\u2019une oscillation \u00e0 temp\u00e9rature constante, a basse fr\u00e9quence ou la plus pure et pr\u00e9cise possible. Cette source a une erreur de maximum ~ 1min\/ans. Ce qui est largement suffisant pour ne pas rater son train ou synchroniser les puce d\u2019un t\u00e9l\u00e9phone. Cependant, pour des application scientifique comme mesurer la vitesse de la lumi\u00e8re ou la vitesse de d\u00e9sint\u00e9gration d\u2019atome tr\u00e8s instable, une pr\u00e9cision a la nano voir pico seconde n\u2019est pas du luxe. Mais comment avoir un \u00e9chelonnage du temps rigoureusement identique entre un laboratoire \u00e0 Londres et un autre \u00e0 P\u00e9kin\u202f? Idealement il faudrait avoir deux sources identiques en tout point. Mais au vu de la quantit\u00e9 d\u2019atome et de la taille d\u2019un quartz, il doit exister des sources nettement plus pr\u00e9cises. C’est l\u00e0 qu\u2019intervient la physique atomique. S’il y a bien une chose que l\u2019on peut, \u00e0 condition d\u2019avoir l\u2019\u00e9quipement et le mat\u00e9riel n\u00e9cessaire, reproduire exactement \u00e0 l\u2019identique et dans le m\u00eame \u00e9tat dans 2 laboratoires distincts, c\u2019est bien les atomes. L\u2019id\u00e9e devient donc de mettre au point une exp\u00e9rience dans laquelle on a la relation : les atomes de c\u00e9sium sont dans leurs \u00e9tats d\u2019\u00e9nergie minimum si et seulement si l\u2019oscillateur varie \u00e0 une fr\u00e9quence pr\u00e9cise. Et c\u2019est exactement ce type d\u2019exp\u00e9rience qu\u2019utilisent les horloges atomiques d\u2019une erreur max stratosph\u00e9rique de maximum une seconde tous les 3 millions d\u2019ann\u00e9es.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Oscar Hoet<\/p>\n\n\n\n

Sources :<\/p>\n\n\n\n

https:\/\/electroacoustique.univ-lemans.fr\/cours\/Grain3.4\/co\/grain_02.html<\/a><\/p>\n\n\n\n

https:\/\/electroacoustique.univ-lemans.fr\/cours\/pdf\/grain_34.pdf<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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