Une horloge est un instrument qui indique le temps et participe à la décoration d’une maison. On retrouve généralement deux catégories : l’horloge mécanique et l’horloge atomique, très pratiques pour regarder l’heure.
Pour bien comprendre le fonctionnement d’une horloge, il est intéressant de savoir comment se déroule la production de l’énergie qui fait tourner les aiguilles et de comprendre le système en entier.
La création du mouvement
Une source d’énergie stable peut contribuer à obtenir une horloge mécanique qui marche bien et qui indique l’heure exacte. Un moteur doit donc être créé pour permettre le mouvement. Il peut s’agir d’un contrepoids qu’il faut à tout prix remonter à chaque fois que la course est terminée.
Le ressort a aussi été utilisé pour faire fonctionner l’horloge murale. Lorsqu’il est tendu et bien enroulé, il délivre de l’énergie qui est transmise aux rouages pour le bon fonctionnement d’une horloge.
Une chose encore plus étonnante, c’est l’utilisation de l’atome pour indiquer l’heure exacte. Une horloge atomique a été créée vers les années 1950. La précision qu’elle procure a fait de cet instrument, un outil de mesure du temps le plus sûr au monde. Son principe repose sur l’utilisation d’un atome de césium 133. Lorsqu’il est traversé par une onde électromagnétique, il émet de l’énergie.
Avec l’avancée de la technologie moderne, un moteur électrique alimenté par une batterie peut actionner la mécanique d’une montre et donner ainsi l’heure. Plusieurs procédés sont actuellement disponibles sur le marché de l’horloge.
Le fonctionnement des montres mécaniques
Les montres mécaniques étaient autrefois les rois du temps. La maîtrise du temps a toujours été la priorité des inventeurs. Les principes de l’horloge mécanique sont aujourd’hui utilisés pour fabriquer de nombreuses pendules, des minuteurs, des chronomètres et des horloges murales. Mais comment fonctionnent-elles ?
Le fonctionnement d’une horloge repose par la force accordée par le remontoir manuel et mécanique. Lorsqu’il est au niveau maximum, il libère instantanément de l’énergie. Cette dernière est ensuite envoyée à une roue d’échappement qui régule la puissance nécessaire aux balancements. L’ensemble du système horloger est géré par des engrenages circulaires. Ces rouages sont tous aussi importants les uns autant que les autres. Quand une seule des roues est abîmée, les aiguilles n’indiquent plus l’heure, les minutes et les secondes. Les oscillations à gauche et à droite de l’ancre et de l’échappement fournissent le son « tic-tac » de toutes les horloges.
Une horloge atomique opère-t-elle de la même manière ?
Le fonctionnement des montres atomiques
La différence entre une montre mécanique et une montre atomique se situe sur leur capacité à être précis et à ne pas varier. Une horloge atomique a la faculté de donner l’heure exacte depuis des dizaines de millions d’années. Une horloge mécanique par contre n’arrive pas à rivaliser face à une telle précision. Cependant, elle est la plus célèbre et la plus accessible.
Le fonctionnement d’une horloge atomique est régi par un atome de césium 133, ou par 10.000 atomes d’ytterbium.
Lorsque les éléments d’ytterbium sont refroidis, ils sont emprisonnés dans une grille optique composée par des faisceaux laser. Le contact de ces niveaux de tension produit une fréquence régulière. Le temps est mesuré par cette technique.
Vous savez maintenant comment marche votre horloge.