#95 Normalmente se usan de Rubidio 87 o Cesio 133 (por ejemplo, en los satélites GPS). Como cualquier otro reloj, necesita de un contador, y en este caso la frecuencia del reloj es el número de transiciones energéticas hiperfinas que sufre el isótopo desde su estado de reposo. En el caso del isótopo Cs 133: 9192631770 ciclos de la radiación asociada a dicha transición equivale a un segundo (es decir, que la frecuencia del reloj es de unos 9.2 GHz) y esto digamos que es una "constante de la naturaleza", por eso son tan precisos.
En cuanto a qué es esa transición hiperfina mejor que te lo explique un físico porque yo tampoco terminé de comprenderlo en su día. Me lo imagino como que por cada ciclo de vibración de un átomo se emite una radiación la cual es captada y al llegar a un número de ciclos determinados se cuenta un segundo.
El funcionamiento del reloj en sí no es trivial pero simplificando:
1) Se calienta con un horno una placa del elemento que se vaya a utilizar (Cs, Rb, etc).
2) Se separan con un imán los iones que nos interesan (los de menor energía).
3) Se enfrían en una cavidad mediante láser (se frenan).
4) Se les emite una onda de radio a la frecuencia comentada antes (9.2 GHz para el caso del Cs 133).
5) Al absorber esta radiación los iones emiten luz que es captada por una celda fotosensible.
6) Dicha celda está conectada con un oscilador que generará pulsos a esa frecuencia.
Desde el paso 4 al 6 habría realimentación, es decir, la onda se emite a la frecuencia de 9.2 GHz en el caso del Cs 133 porque el oscilador está ajustado a esa frecuencia, y asimismo está ajustado a esa frecuencia porque la celda capta la luz emitida a dicha frecuencia.
.
