Прибор для точного измерения времени. Они являются в настоящее время самыми точными часами. Основа устройства атомных часов — квантовый стандарт частоты, позволяющий использовать энергетические переходы в атомах для контроля хода часов.
Атомы химических элементов могут при определенных условиях переходить из одного энергетического состояния в другое. При этом происходит излучение или поглощение электромагнитных волн; частота этого излучения отличается высокой стабильностью и используется в часах в качестве стандарта.
В распространенной системе атомных часов применен атомно-лучевой стандарт частоты, в котором используется явление резонансного поглощения электромагнитных волн атомами химического элемента цезия. В этом случае используется частота, соответствующая линии поглощения цезия с частотой 9 192 631 770 периодов в секунду.
Атомно-лучевой стандарт контролирует работу кварцевого генератора (см. Кварцевые часы) и обеспечивает его автоматическую подстройку, если генерируемая частота колебаний отличается от номинальной (9 192 631 770 периодов в секунду). Современные атомные часы с цезиевым стандартом частоты обеспечивают весьма высокую точность измерения времени. Ошибка их хода составляет всего около 1 с за 10000 лет.