La definición del reloj de cesio es:

9192631770 ciclos por segundo es la frecuencia de las ondas de radio que causan la máxima resonancia, una condición físicamente medible, en los átomos de cesio.

Esto corresponde a una sintonización particular de la radio.Mantenerlo sintonizado proporciona la frecuencia de referencia citada.

Estás en lo correcto y el video está equivocado. De hecho, si los átomos de cesio oscilaran constantemente entre los dos estados hiperfinos, ¡los relojes de haz de cesio no funcionarían en absoluto!

En su forma más simple, un reloj de haz de cesio utiliza un imán para separar una corriente de átomos en dos corrientes según su estado hiperfino; un estado se selecciona para continuar por el tubo para estar expuesto a un campo magnético oscilante en el rango de microondas, y los otros se desperdician. Después de la cámara de microondas, la corriente se separa magnéticamente nuevamente, con un estado (que difiere del estado que se seleccionó la primera vez por una cierta energía) golpeando un objetivo que responde a los átomos de cesio produciendo una señal eléctrica.

El efecto es algo así como los polarizadores cruzados de una pantalla LCD. Dado que se selecciona un estado antes de la cámara de microondas y después se selecciona un estado diferente, no hay señal a menos que los átomos cambien de estado en el medio. "Normalmente", esto no sucede, pero si el tubo de microondas está bombardeando los átomos con energía que corresponde a la transición hiperfina deseada, entonces algunos de los átomos absorberán energía, harán la transición y serán detectados en el otro extremo. Al incorporar el haz y el detector en el bucle de control de un oscilador variable, la frecuencia de microondas se puede mantener en la frecuencia que causa la transición hiperfina, independientemente de las condiciones externas.

La parte de esto que es crucial para su pregunta es la afirmación de que los átomos de cesio no cambian de estado entre los selectores A y B a menos que algo los provoque.Si cambiaran de estado a> 9GHz, entonces pequeñas variaciones en los tiempos de viaje de los átomos (que se mueven a cientos o miles de m / s, pero no se acercan a la velocidad de la luz) darían como resultado una señal completamente aleatoria en el detector.En cambio, obtenemos una señal coherente porque la tasa de transiciones hiperfinas espontáneas es pequeña en comparación con el tiempo que los átomos pasan en el tubo.Cualquier tipo de interacción que pueda alterar el estado hiperfino de un átomo reduce la sensibilidad del reloj, y eliminar estas interacciones es una gran parte de maximizar la precisión.

Sí, realmente están oscilando entre dos estados diferentes (no simplemente impulsados ​​en una dirección), pero como sospecha, no están oscilando a la frecuencia de referencia.

En lugar de "simplemente" enviar radiación a los átomos para que la absorban, también interactúan con un campo magnético oscilante (que se encuentra en la frecuencia de referencia). Este campo estimula a algunos átomos a absorber o emitir radiación. De modo que ambos estados son llevados al otro estado por las condiciones internas.

Puede encontrar una descripción bastante técnica de un reloj de cesio en leapsecond.com

Algunos de sus elementos relevantes:

Un campo de radiación aplicado de frecuencia apropiado para la transición. en discusión induce a los átomos en el estado F = 4 a emitir un cuanto de energía, y aquellos en el estado F = 3 para absorber un cuanto de energía; se invierten en sus momentos magnéticos después de dicha transición, y se dice que fracasaron.

[...]

El componente magnético del campo de microondas inyectado interactúa con los átomos. Si la frecuencia está en la frecuencia de transición, 9,192,631,774.3133 Hz luego los átomos flotan a la otra energía de transición estado. Dado que su momento magnético efectivo se invierte su dirección, un segundo imán selector de estado, el imán "B", puede desviar selectivamente átomos flop hacia el detector.