El término reloj atómico es el nombre general que se usa para describir cualquier variedad de dispositivos de mantenimiento del tiempo basados en las vibraciones regulares asociadas con los átomos.
Uno de los primeros relojes atómicos o como también se conoce el reloj de amoniaco. Fue desarrollado por la Oficina Nacional de Estándares, y se basó en las mediciones de las vibraciones de los átomos de nitrógeno, oscilando hacia atrás y en cuarto lugar en las moléculas de amoníaco a una velocidad de 23870 vibraciones por segundo.
Los relojes atómicos modernos se basan en los átomos de cesio. El espectro de cesio incluye una característica correspondiente a la radiación con una frecuencia muy precisa de 9192631770 ciclos por segundo. Un segundo ahora se define como el tiempo que demoran tantas oscilaciones de la radiación asociada con esta característica en el espectro del cesio. Este tipo de reloj se conoce como reloj de cesio y tiene una precisión de una parte en 10000 billones, o un segundo en 316000 años.
Incluso se han desarrollado relojes más precisos utilizando radiación de átomos de hidrógeno. Se les conoce como Relojes Maser de Hidrógeno, y se estima que uno de estos relojes, en el Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. En Washington, DC, tiene una precisión de hasta un segundo en 1,7 millones de años. ¡En principio, los relojes de este tipo podrían tener una precisión de un segundo en 300 millones de años!
