Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 83)

LED

Diode phát quang (LED) là một nét tiêu biểu khác của cuộc sống hằng ngày hoạt động dựa trên các nguyên lí lượng tử. Bên trong mỗi bóng đèn LED là một con chip bán dẫn chỉ dẫn điện trong những điều kiện nhất định. LED bán dẫn có cấu tạo gồm hai lớp vật liệu kết tinh, ví dụ gallium arsenide hoặc gallium nitrate, pha trộn với các nguyên tố khác để làm thay đổi một chút các tính chất dẫn của nó. Sự pha trộn này làm cho một lớp có thừa electron năng lượng cao và lớp kia có nhiều khoảng trống năng lượng thấp để các electron điền vào.

Nằm giữa hai lớp là một khe trống gọi là lớp chuyển tiếp p-n (p ám chỉ lớp có các khoảng trống, còn n ám chỉ lớp có các electron thừa). Lớp chuyển tiếp p-n là một diode, nghĩa là các electron chỉ có thể chạy theo một chiều khi thiết lập một điện áp. Khi chúng băng qua lớp chuyển tiếp p-n, các electron phải đánh rơi những lượng tử năng lượng ở dạng ánh sáng, làm cho diode phát sáng. Lớp chuyển tiếp càng rộng thì bước nhảy lượng tử càng lớn, và ánh sáng phát ra có năng lượng càng cao và bước sóng càng ngắn.

LED

Đồng hồ nguyên tử

Là những máy đo thời gian chính xác nhất trong Vũ trụ, đồng hồ nguyên tử hoạt động dựa hoàn toàn vào các nguyên lí lượng tử. Người ta dùng từ trường và ánh sáng laser lam để làm lạnh từng nguyên tử beryllium, caesium, hay strontium đến những nhiệt độ cực thấp tại đó các nguyên tử khó mà chuyển động được. Sau đó chiếu một laser đỏ lên các nguyên tử, bước sóng của nó được điều chỉnh đặc biệt cho khớp với năng lượng cần thiết cho các electron của chúng thực hiện một bước nhảy lượng tử lên một mức năng lượng cao hơn.

Một khi các electron đã hấp thụ một photon và nhảy lên, chúng lập tức phát ra một photon vi sóng và rơi trở xuống. Miễn là các nguyên tử vẫn còn được chiếu sáng bởi laser đỏ, thì các electron tiếp tục nhảy lên và rơi xuống trong một chu kì chính xác, giống như một con lắc gõ giây. Các xung vi sóng phát ra tạo ra một tín hiệu có thể đo được với sai lệch chỉ một giây trong 300 triệu năm. Còn chính xác hơn nữa là “đồng hồ lượng tử”, chúng đo các trạng thái dao động của các ion beryllium hoặc nhôm được làm lạnh. Các đồng hồ này chỉ sai lệch một giây trong 3,86 tỉ năm.

Đồng hồ nguyên tử

Vật lí Lượng tử Tốc hành
Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Hiệu ứng Hall tiếp tục hé lộ những bí mật của nó trước các nhà toán học và nhà vật lí
11/08/2020
Một thí nghiệm đang mang lại những nhận thức tươi mới sau 40 năm khám phá hiệu ứng – và làm sôi động những hợp tác liên
Giải chi tiết mã đề 206 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020
10/08/2020
Cuộc chiến chống phe Trái đất phẳng
31/07/2020
Các nhà vật lí sẽ cảm thấy sốc, nhưng có rất nhiều người trên khắp thế giới vẫn đinh ninh rằng Trái đất là phẳng. Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 94)
29/07/2020
Rầm chữ I 1844 Richard Turner (khoảng 1798–1881), Decimus Burton (1800–1881) Có bao giờ bạn tự hỏi vì sao trong xây dựng người ta
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 93)
29/07/2020
Bảo toàn năng lượng 1843 James Prescott Joule (1818-1889)   “Định luật bảo toàn năng lượng đem lại… thứ gì đó để
Hàng trăm hadron
28/07/2020
Hadron bao gồm proton và neutron quen thuộc cấu tạo nên các nguyên tử của chúng ta, nhưng số lượng chúng còn đông hơn thế
Thí nghiệm LHCb tìm thấy một loại tetraquark mới
24/07/2020
Lần đầu tiên, nhóm hợp tác LHCb tại CERN quan sát thấy một hạt mới lạ được cấu tạo bởi bốn quark duyên (charm
Tìm kiếm một hằng số thích hợp
23/07/2020
Bằng cách đo phông nền vi sóng vũ trụ, sứ mệnh Planck đem lại cho chúng ta giá trị chính xác nhất từ trước đến nay của

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com