Atomska ura je zelo natančna naprava za merjenje časa, ki se opira na znani frekvenčni standard elementa za označevanje minevanja časa. Vsak element oddaja impulze v znanih intervalih z različnimi frekvencami in te emisije so zelo stabilne in zelo redne. S pomočjo teh impulzov je mogoče zelo natančno voditi čas. Pravzaprav je čas tako natančno označen, da mednarodni standard za definicijo sekunde temelji na ceziju 133, elementu, ki se uporablja v najbolj natančnih atomskih urah na svetu.
Atomske ure se zanašajo na uporabo oscilatorja, ki je nastavljen na frekvenco, pri kateri se pojavljajo emisije. V zelo nadzorovanem okolju, zasnovanem tako, da odpravi čim večjo negotovost, se oscilator odziva na impulze, ki jih ustvari element, ki se uporablja v atomski uri. Čeprav mnogi ljudje povezujejo “atomsko” z jedrskim sevanjem, atomska ura dejansko ne uporablja elementov, ki ustvarjajo nevarno sevanje.
Prva atomska ura je bila razvita leta 1948. Ni bila zelo natančna, vendar je pokazala, da so teorije, razvite v prejšnjih desetletjih, dejansko resnične, in da je bilo mogoče zgraditi uro, ki je kot merilo za merjenje časa uporabljala frekvenčni standard elementa. . Raziskovalci so hitro razvili natančnejše ure in sčasoma je bila po vsem svetu v uporabi vrsta ur s cezijevim vodnjakom, ki ohranjajo univerzalni standardni čas, osnovo, ki se uporablja za določanje, koliko je ura. Te ure uporabljajo nacionalne vlade in znanstveni laboratoriji, da zagotovijo natančno in enotno merjenje časa.
Laboratoriji uporabljajo atomske ure za ohranjanje zelo natančnega časa. Številna podjetja potrošnikom prodajajo tudi ure, ki so označene kot “atomske”. Te ure so pravzaprav radijske ure; komunicirajo z drugimi atomskimi urami, da vodijo čas, namesto da bi bile same atomske ure. Čeprav so te ure lahko zelo natančne, obstaja možnost napake, zaradi česar niso primerne za znanstveno uporabo.
V Združenih državah Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) vzdržuje atomsko uro s cezijevim vodnjakom v laboratoriju v Boulderju v Koloradu, ki se uporablja kot ena od številnih ur, ki prispevajo k usklajenemu merjenju časa, ki se uporablja za spremljanje mednarodnih Atomski čas. Druge sodelujoče laboratorije lahko najdete na lokacijah, kot so Velika Britanija, Avstralija, Egipt, Indija, Rusija in Francija, med mnogimi drugimi. Natančnost teh ur se nenehno izboljšuje; od leta 2009 takšne ure ne bi smele pridobiti ali izgubiti niti sekunde v obdobju 60 milijonov let.