Kwantummechanica is de studie van de kleinste dingen meetbare-de term "quantum" betekent "kleinste mogelijke measurement." Quantum mechanics, zijn terwijl wiskundig correcte en consistente, in de war brengend aan iemand wiens perspectief is geworteld in de fysieke wereld die we nu weten. Kwantummechanica rijden ook een groot percentage van de elektronica die de moderne wereld maken wat het nu is.
Transistors
Transistors gebruiken kwantummechanische effecten--electron tunneling met name--om te fungeren als kleppen voor elektrische stroom. Elke transistor heeft een basis van germanium of silicium kristal dat met onzuiverheden groeit. Wanneer elektrische stroom op de base wordt toegepast, wordt het geleidende via kwantummechanische effecten. Wanneer elektriciteit wordt verwijderd wordt het isolatiemateriaal. Transistors kunnen worden gebruikt om aan te vullen van elektrische signalen, die is hoe ze rijden sprekers in de hoofdtelefoon en stereo-installaties. Met twee staten te exploiteren, kunnen transistoren ontlenen 0s en 1s--de basisprincipes van binaire wiskunde. Heel eenvoudig, elke elektronische computer uit de eenvoudige zakrekenmachine aan een smartphone is opgebouwd uit transistoren, en het proces voor het maken van transistoren gebruikt kwantummechanica. Verdere vooruitgang in de kwantummechanica maken meer energie efficiënte transistoren door het geraffineerde gebruik van electron tunneling.
Fotovoltaïsche cellen
Hebt u een apparaat met een solar batterijlader, u kwantummechanica foto-elektrisch effect. Dit is het mechanisme waarmee een foton raakt een halfgeleider en triggers een elektron cascade. Meer bekendheid voor de relativiteitstheorie, weliswaar Albert Einstein's Nobelprijs voor het wiskundig verklaren van het foto-elektrisch effect. Fotonen worden de naam van het quantum van elektromagnetische energie.
Nauwkeurige tijdwaarneming
Uw elektronikaapparaten die houden van tijd doen door het effect van een kwartskristal oscillator die gebruikmaakt van een quantum-mechanisch proces het piëzo-elektrisch effect genoemd. Als een zeer kleine stroom via de quartz loopt, worden sommige van zijn elektronen geabsorbeerd door het kwartskristal, die wordt uitgebreid; Wanneer de stroom is uitgeschakeld, wordt het kwartskristal contracten. Omdat dit proces op zeer kleine schaal gebeurt, zijn minuscule hoeveelheden energie verplicht te laten werken. Voor zeer nauwkeurige klokken gebruikt de U.S. Naval Observatory cesium verval als een maatregel van tijd omdat het tarief van verval van radioactieve elementen nauwkeurig kan worden gemeten. Dat verval is een quantum mechanische effect.
Lasers
Het woord "laser" betekent "Light Amplification door gestimuleerd emissie van straling", en de laser in de CD-speler is zo veel een artefact van de kwantummechanica als de transistors die het signaal omzetten in geluid. Om een laser, gebruikt u het foto-elektrisch effect in omgekeerde richting. In plaats van het hebben van een elektron klopte uit een materiaal door het absorberen van een foton van de juiste energie, zijn de elektronen in een materiaal opgewonden totdat ze een quanta van energie vrijgeeft. De fotonen die vrijgekomen zal allemaal dezelfde frequentie en die frequentie vertaalt (ten minste in het zichtbare licht spectrum) in een enkele kleur.
