En atomklocka är en mycket exakt tidtagningsanordning som förlitar sig på den kända frekvensstandarden för ett element för att markera tidens gång. Varje element avger pulser med kända intervall i olika frekvenser, och dessa emissioner är mycket stabila och mycket regelbundna. Med hjälp av dessa pulser är det möjligt att hålla tiden mycket exakt. Tid kan faktiskt markeras så noggrant att den internationella standarden för definitionen av en sekund baseras på cesium 133, ett grundämne som används i de mest exakta atomur i världen.
Atomklockor förlitar sig på användningen av en oscillator som är inställd på den frekvens med vilken emissioner sker. I en mycket kontrollerad miljö utformad för att eliminera så mycket osäkerhet som möjligt, reagerar oscillatorn på de pulser som genereras av det element som används i atomklockan. Även om många människor associerar ”atomär” med kärnstrålning, använder en atomur faktiskt inte element som genererar farlig strålning.
Den första atomklockan utvecklades 1948. Den var inte särskilt exakt, men den visade att teorierna som utvecklats under tidigare decennier faktiskt var sanna, och det var möjligt att bygga en klocka som använde frekvensstandarden för ett element som ett tidsmått. . Forskare utvecklade snabbt mer exakta klockor, och så småningom användes en serie cesiumfontänklockor runt om i världen, och höll Universal Standard Time, grunden som används för att bestämma vad klockan är. Dessa klockor används av nationella regeringar och vetenskapliga laboratorier för att säkerställa att deras tidtagning är korrekt och enhetlig.
Laboratorier använder atomur för att hålla mycket exakt tid. Ett antal företag säljer även klockor som är märkta som ”atomära” till konsumenter. Dessa klockor är faktiskt radioklockor; de kommunicerar med andra atomur för att hålla tiden, snarare än att själva vara atomur. Även om dessa klockor kan vara mycket exakta, finns det en felmarginal som gör dem olämpliga för vetenskapligt bruk.
I USA upprätthåller National Institute of Standards and Technology (NIST) en cesiumfontän atomur i ett labb i Boulder, Colorado, som används som en av många klockor som bidrar till den samordnade tidtagningen som används för att hålla reda på internationella Atomisk tid. Andra deltagande labb kan hittas på platser som Storbritannien, Australien, Egypten, Indien, Ryssland och Frankrike, bland många andra. Noggrannheten hos dessa klockor förbättras ständigt; från och med 2009 bör sådana klockor inte vinna eller förlora en sekund under en period på 60 miljoner år.