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


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

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

Đọc nhiều trong tháng



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