Atomuhr

Braunschweig PTB-Atomuhr CS2

Braunschweig PTB-Atomuhr CS 4 (2012)

Zentraleinheit einer Atomuhr in einer Glasröhre. Ehemals aus der PTB in Braunschweig

Atomuhr

Eine Atomuhr ist eine Uhr, deren Zeittakt (meist ein Mikrowellensignal) mit atomaren Schwingungszuständen abgeglichen wird. Da die Frequenz solcher Schwingungen konstant ist und sehr genau bestimmt werden kann, sind Atomuhren die bislang genauesten gebauten Uhren.

Atomuhren dienen neben der exakten Zeitmessung von Abläufen auch der genauen Zeitbestimmung und der Koordinierung zwischen verschiedenen Zeitsystemen und -skalen. So entsteht etwa durch Abgleich der international bestimmten Atomzeit (TAI) mit der astronomischen Zeit (UT1) die Koordinierte Weltzeit (UTC).

Aus den Messwerten von über 260 Atomuhren an über 60 weltweit verteilten Instituten legt das Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) in Paris (Frankreich) die Internationale Atomzeit (TA) als Referenzzeit fest.

Das Zeitsignal für die Bundesrepublik Deutschland wird mittels einer Caesium-Atomuhr in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig erzeugt. Das Signal wird über den Langwellensender Mainflingen (In der Nähe von Frankfurt am Main) mit einem Radius von etwa 1.500 km gesendet. Die Ganggenauigkeit beträgt 1 Sekunde Abweichung in einer Million Jahren.

Geschichte und Entwicklungen

Louis Essen und J. V. L. Parry zeigen die Caesiumuhr

Aufbauend auf seine in den 1930er Jahren durchgeführten Untersuchungen zu Magnetresonanzverfahren, regte 1945 der US-amerikanische Physiker Isidor Isaac Rabi den Bau einer Atomuhr an. Die erste Atomuhr wurde 1946 von Willard Frank Libby vorgestellt, eine weitere wurde 1949 im National Bureau of Standards (NBS) in den Vereinigten Staaten unter Verwendung von Ammoniak-Molekülen als Schwingungsquelle von Harold Lyons konstruiert. Da sie aber noch nicht den erhofften Genauigkeitsgewinn erbrachte, wurde die Uhr drei Jahre später überarbeitet und auf die Verwendung von Caesiumatomen umgerüstet. Sie erhielt den Namen NBS-1.

Weiterführende Informationen

• Bildgalerie Uhrenmodelle Atomuhr
• Bildgalerie Archiv Atomuhr

Weblinks

• Wie funktioniert eine Atomuhr?
• Selbstbau einer Atomuhr

Literatur

• Das große Uhrenlexikon; Autor: Fritz von Osterhausen; ISBN 3898804305