निम्नलिखित में से कौन-सा, परमाणु घड़ी के कार्य करने के सिद्धांत का सटीक वर्णन करता है? 

सही उत्तर सीज़ियम (या रुबिडियम) परमाणु में अनुनाद आवृत्ति है।

Key Points
परमाणु घड़ियों का सिद्धांत

• परमाणु घड़ियाँ परमाणुओं की अनुनाद आवृत्ति को मापने के सिद्धांत पर काम करती हैं, आमतौर पर सीज़ियम-133 या रुबिडियम-87।
• उदाहरण के लिए, सीज़ियम परमाणु घड़ी , समय को अत्यधिक सटीकता से मापने के लिए सीज़ियम परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित माइक्रोवेव वर्णक्रमीय रेखा की सटीक आवृत्ति का उपयोग करती है।
• ये घड़ियाँ क्वार्ट्ज़ क्रिस्टल के कंपन या किसी सरल हार्मोनिक गति पर निर्भर नहीं होतीं, बल्कि परमाणुओं के क्वांटम-यांत्रिक गुणों पर निर्भर होती हैं।
• परमाणु घड़ियाँ प्रतिदिन कुछ अरबवें सेकण्ड के भीतर समय को सटीक रूप से बताने में सक्षम हैं, जिससे वे ज्ञात सबसे सटीक समय बताने वाले उपकरण बन गए हैं।
• इस प्रक्रिया में सीज़ियम गैस को ठंडा करके माइक्रोवेव कैविटी में रखा जाता है, जहाँ परमाणु एक सटीक आवृत्ति पर माइक्रोवेव को अवशोषित और उत्सर्जित करते हैं। घड़ी का तंत्र समय का ट्रैक रखने के लिए इन कंपनों को मापता है।

अतः कथन 3 सही है।

Additional Information

• क्वांटम यांत्रिकी की अवधारणा परमाणु घड़ियों के संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जो परमाणुओं के सटीक ऊर्जा स्तरों का उपयोग करती है।
• सीज़ियम परमाणु घड़ियाँ इतनी सटीक होती हैं कि उन्हें सेकण्ड की अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI) परिभाषा के मानक के रूप में उपयोग किया जाता है।
• परमाणु घड़ियों का उपयोग वैश्विक पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस), इंटरनेट डेटा ट्रांसफर सिंक्रोनाइजेशन और सापेक्षता के अध्ययन सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• स्ट्रोंटियम परमाणुओं के साथ ऑप्टिकल जाली घड़ियों का विकास कार्य चल रहा है, जो और भी अधिक सटीकता का वादा करता है, संभवतः 14 अरब वर्षों में 1 सेकंड की सटीकता के स्तर तक पहुंच जाएगा।
• रुबिडियम परमाणु घड़ियां, सीजियम घड़ियों की तुलना में थोड़ी कम सटीक होती हैं, लेकिन आकार में छोटी होती हैं, कम ऊर्जा का उपयोग करती हैं, तथा अधिक लागत प्रभावी होती हैं, जिससे वे दूरसंचार और उपग्रह नेविगेशन सहित कई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होती हैं।