Comment Mécanique quantique Do Appliquer moderne Electronique

La mécanique quantique est l'étude des petites choses mesurables - le mot « quantique » signifie « mesure la plus petite possible . " La mécanique quantique , alors que mathématiquement parlant et cohérente , sont déroutant pour quelqu'un dont perspective est enracinée dans le monde physique que nous connaissons maintenant . La mécanique quantique en voiture également un grand pourcentage de l'électronique qui rendent le monde moderne ce qu'elle est aujourd'hui . Transistors

Transistors utilisent des effets de la mécanique quantique - effet tunnel d'électrons en particulier - à agir en tant que valves pour courant électrique . Chaque transistor a une base de germanium ou de silicium monocristallin qui est cultivée avec des impuretés . Lorsque le courant électrique est appliqué à la base , il devient conductrice par l'intermédiaire d' effets quantiques . Lorsque l'électricité est enlevé , il devient un isolant. Transistors peuvent être utilisées pour amplifier les signaux électriques , qui est de savoir comment ils conduisent haut-parleurs dans les écouteurs et une chaîne stéréo . Avec deux États à exploiter , les transistors peuvent dériver 0 et de 1 - les bases des mathématiques binaires . Tout simplement , chaque ordinateur électronique de la simple calculatrice de poche à un smartphone est construit à partir de transistors , et le processus de réalisation de transistors utilise la mécanique quantique . D'autres avancées dans la mécanique quantique font transistors plus efficace de l'énergie grâce à l'utilisation raffinée de l'effet tunnel d'électrons .

Cellules photovoltaïques

Si vous avez un appareil avec un chargeur de batterie solaire , vous 're en utilisant la mécanique quantique de l'effet photoélectrique . Ceci est le mécanisme par lequel un photon rencontre un semi- conducteur et déclenche une cascade d'électrons. Bien que plus connu pour la théorie de la relativité , prix Nobel d'Albert Einstein est d'expliquer mathématiquement l'effet photoélectrique . Les photons sont le nom de quantum d'énergie électromagnétique.

Chronométrage précis

Vos appareils électroniques qui empêchent temps faire par l'effet d'un oscillateur à cristal de quartz qui utilise un procédé mécanique quantique appelé effet piézoélectrique . Comme de très petites séries de courant sur ​​le quartz , certains de ses électrons sont absorbés par le cristal de quartz, qui se dilate ; lorsque le courant est coupé, les contrats de cristal de quartz . Parce que ce processus se fait à très petites échelles , des quantités minimes d'énergie sont nécessaires pour le faire fonctionner . Pour horloges très précises , l'US Naval Observatory utilise césium décroissance comme une mesure du temps parce que le taux de désintégration des éléments radioactifs peut être mesuré avec précision . Que la carie est un effet mécanique quantique .
Lasers

Le mot « laser » signifie « amplification de la lumière par émission stimulée de radiations » , et le laser de votre lecteur de CD est autant un artefact de la mécanique quantique que les transistors qui convertissent le signal de sonner . Pour faire un laser , vous utilisez l'effet photoélectrique en sens inverse. Plutôt que d'avoir un électron assommé d'un matériau en absorbant un photon de la bonne énergie , les électrons dans un matériau sont excités jusqu'à ce qu'ils libèrent un quanta d'énergie . Toutes les photons libérés de cette manière auront la même fréquence que la fréquence et traduit ( au moins dans le spectre de lumière visible ) en une seule couleur .