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परमाणु घड़ी (इंग्लिश: Atomic Clock, एटॉमिक क्लॉक) एक प्रकार की घड़ी है जो इलेक्ट्रोमेग्नेटिक स्पेक्ट्रम की माइक्रोवेव, ऑप्टिकल या अल्ट्रावायलेट रीजन में इलेक्ट्रान ट्रांजीशन फ्रीक्वेंसी का प्रयोग टाइम कीपिंग के स्टैण्डर्ड एलिमेंट के रूप में करती है। परमाणु घड़ियां ज्ञात सबसे सटीक समय और आवृत्ति मानक हैं, और इन्हें अंतरराष्ट्रीय समय वितरण सेवाओं के लिए प्राथमिक मानकों के रूप में उपयोग किया जाता है, ताकि टेलीविजन प्रसारण की लहर आवृत्ति को नियंत्रित किया जा सके और वैश्विक नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम जैसे जीपीएस में भी इसका प्रयोग किया जाता है।

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