4.2 Flashcards
Mikä on suurimman osan nykyaikaisen teknologian perusta yhteiskunnassa?
Kvanttimekaniikka toimii suurimman osan nykyaikaisesta teknologiasta perustana.
Tärkeät teknologiat kuten puhelimet, tietokoneet, laserit, laajakaistayhteydet ja internet nojaavat kvanttifysiikkaan.
Kaikki elektroniikka ja moderni kemia pohjautuvat kvanttifysiikkaan.
Mitä fluoresenssi on ja mitä sovelluksia sille on?
Fluoresenssi: Kiihdytettyjen tilojen energia vapautuu fotonina, jonka energia on alhaisempi.
Sovellukset: Turvamerkinnät setelirahoissa, fluoresoivat materiaalit turvavarusteissa, vuotojen havaitseminen fluoresoivien aineiden avulla.
Mitä tarkoittaa fosforeenssi ja mikä on sen merkitys?
Fosforeenssi: Samankaltaista kuin fluoresenssi, mutta valon emittoituminen viivästyy, kestäen mikrosekunneista jopa päiviin.
Sovellukset: Hohtavat merkinnät pimeässä, hätäpoistumismerkinnät, kellon viisarit.
Miten laser toimii?
Laserin toiminta: Elektronit stimuloidaan metastabiiliin tilaan, luoden koherenttia ja monokromaattista valoa.
Komponentit: Peilit, stimuloidut emissiot ja osittain läpäisevä peili tuottamaan keskitetty valonsäde.
Mitkä ovat laserin sovelluksia?
Viivakoodinlukijat, osoitinkynät, datansiirto valokuiduilla, CD/DVD-lukijat, lääketieteelliset toimenpiteet, etäisyyksien mittaus jne.
Miten ominaissäteily auttaa materiaalianalyysissä?
: Anodimateriaaliin kohdistuvan elektronien aiheuttama säteily auttaa tunnistamaan alkuaineita ja niiden pitoisuuksia.
Minkä roolin kvanttomekaniikka näyttelee nanoteknologiassa?
Nanoteknologia: Mahdollistaa materiaalien manipuloinnin atomi- ja molekyylitasolla, tuottaen nanostruktuureja ja vaikuttaen materiaalien ominaisuuksiin.
Sovellukset: Parannetut urheiluvälineet, itsepuhdistuvat pinnat, lääketieteelliset teknologiat ja elektroniset laitteet.
Kysymys: Miten kvanttiteknologia tietojenkäsittelyssä toimii?
Vastaus:
Kvanttitietokoneet: Hyödyntävät kubittien, superposition ja entanglementin avulla nopeampaan ja monimutkaisempaan laskentaan.
fotonin energia
E=hc/aallonpituus (nm)
kun on kahta aallonpituutta eli nm
niin E_1 ja E_2
E_1-E_2=E_vastaus lopussa
ja sitten
E=hc/E_vastaus tajuuks
1 pm
0.001 nm
Monokromaattisuus
Laserin valo koostuu yhdestä tarkasti määritellystä aallonpituudesta tai väristä. Toisin sanoen se on hyvin kapeakaistaista, mikä tarkoittaa, että valo on lähes täysin yhden värisävyn kokoista. Esimerkiksi kaikki valon fotonit ovat samalla aallonpituudella.
koherenssi
tarkoittaa, että valon aaltojen vaiheet ovat synkronoituja. Tämä johtaa siihen, että valon aallot vahvistavat toisiaan, mikä tekee valosta voimakkaan ja keskittyneen. Koherentti valo säilyttää aaltojensa suhteen järjestyksen, ja tämä mahdollistaa esimerkiksi sen, että laserin valoa voidaan keskittää hyvin pienelle alueelle ilman, että se hajoaa.
kun kysytään aallonpituudesta fotonin energiaan liittyvään kysymykseen tulee
alkuperäinen
E=hc/aallonpituus
tässä kyseessä
aallonpituus=hc/E