Come Meccanica Quantistica Do Applicare Modern Electronics
Transistors usano quantistica effetti meccanici - elettroni tunneling in particolare - di agire come valvole per corrente elettrica . Ogni transistor ha una base di germanio o silicio monocristallino che è cresciuto con impurità . Quando la corrente elettrica viene applicata alla base , diventa conduttivo tramite effetti quantistici . Quando l'elettricità viene rimossa diventa un isolante . Transistor possono essere utilizzati per amplificare i segnali elettrici , che è come si guida altoparlanti in cuffie e stereo . Con due Stati di sfruttare , transistor possono derivare 0 e 1 - le basi della matematica binaria . Molto semplicemente , ogni computer elettronico dal semplice calcolatrice tascabile per uno smartphone è costruito da transistor e il processo per la fabbricazione di transistor utilizza la meccanica quantistica . Ulteriori progressi nella meccanica quantistica stanno facendo più transistor ad alta efficienza energetica attraverso l'uso raffinato di elettroni tunneling .
Celle Fotovoltaiche
Se si dispone di un dispositivo con un caricabatterie solare, è 're utilizzando la meccanica quantistica ' effetto fotoelettrico . Questo è il meccanismo mediante il quale un fotone colpisce un semiconduttore e innesca una cascata di elettroni . Mentre più noto per la teoria della relatività , Premio Nobel Albert Einstein è matematicamente per spiegare l' effetto fotoelettrico . I fotoni sono il nome per il quanto di energia elettromagnetica .
Indicazione dell'ora precisa
tuoi dispositivi elettronici che mantengono il tempo di farlo attraverso l'effetto di un oscillatore a cristallo di quarzo che utilizza un processo meccanico quantistico chiamato effetto piezoelettrico . Come una molto piccola corrente sul quarzo , alcuni dei suoi elettroni sono assorbiti dal cristallo di quarzo , che si espande , quando la corrente è spento , i contratti cristallo di quarzo . Poiché questo processo è fatto a scale molto piccole , minuscole quantità di energia sono tenuti a farlo funzionare . Per orologi molto precisi , l' US Naval Observatory utilizza cesio decadimento come una misura di tempo perché il tasso di decadimento degli elementi radioattivi può essere misurata con precisione . Questo decadimento è un effetto meccanico quantistico .
Laser
La parola " laser" significa " Amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni" , e il laser del lettore CD è tanto un artefatto della meccanica quantistica come i transistor che convertono il segnale acustico. Per fare un laser , si utilizza l' effetto fotoelettrico in senso inverso . Piuttosto che avere un elettrone eliminato da un materiale assorbendo un fotone di energia destra , gli elettroni in un materiale sono eccitati fino rilasciano una quanti di energia . Tutti i fotoni liberati in questo modo avranno la stessa frequenza e che la frequenza traduce (almeno nello spettro della luce visibile) in un unico colore .