Comment fonctionne l’asservissement d’une horloge atomique?

[Rapha1138]

Bonjour,

Les horloges atomiques utilisent la loi de Planck (E1-E2 = hv) pour asservir un oscillateur par la fréquence de transition entre deux états des atomes de Césium.
Cette transition s’opère lorsque la fréquence de l’oscillateur (que l’on peut ajuster) correspond à l’énergie de la transition.

C’est ici que ma question intervient : en fonction de la réponse de la cavité résonante on doit augmenter ou diminuer la fréquence de l’oscillateur. Seulement je ne vois pas comment cette réponse peut indiquer si la fréquence de l’oscillateur est trop élevée ou trop basse?

Merci pour vos réponses et pistes de recherches !
Cordialement,
Raphael
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[coussin]

C'est un problème purement technique qui ne me semble pas insurmontable : si en diminuant la fréquence on constate que c'est pire, bah on augmente la fréquence...
Non ?
Plus généralement, les boucles de feedback destinées à trouver un maximum (ici la probabilité d'avoir des atomes excités) d'une certaine quantité en fonction d'un paramètre ajustable sont les plus simples il me semble...

[Rapha1138]

Bonjour,
C’est la constatation du «*c’est pire*» qui m’intéresse. Lorsque la fréquence est exactement celle de la transition les atomes passent d’un niveau d’énergie à un autre dans la cavité de résonance (ce qui me paraît mesurable par une élévation de l’énergie et l’apparition d’un pic) mais si elle n’est pas à la bonne fréquence (trop basse ou trop élevée) alors il ne devrait rien se passer…? Dans le cas ou seule une partie de la population des atomes serait excitée (i.e +/- proche de la fréquence de transition), comment déterminer si la fréquence d’interrogation est trop élevée ou trop basse?

[coussin]

Il y a un moyen de savoir combien d'atomes sont excités et combien ne le sont pas.* Si en changeant la fréquence dans un sens on constate qu'il y a moins d'atomes excités qu'avant, bah on change la fréquence dans l'autre sens.

* Je crois que les atomes excités ou pas sont déviés sur des détecteurs différents, on compte alors carrément combien d'atomes ont été excités en étant passé dans la cavité résonnante. Je ne suis pas spécialiste, on me corrigera si besoin est...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Biname]

Salut,

S'il ne s'agissait pas d'une horloge atomique, je suggérerais 'boucle à verrouillage de phase' ou en anglais 'phase locked loop'(PLL), analogique ou numérique. Là aussi peut-être ?

Biname