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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


‘Hạt X17’ có khả năng mang lực thứ năm của tự nhiên
12/12/2019
Vũ trụ của chúng ta bị chi phối bởi bốn lực cơ bản. Ít nhất thì đó là cái các nhà vật lí lâu nay vẫn nghĩ. Tuy nhiên, nay
Thí nghiệm đơn giản giải thích sự cộng hưởng từ
12/12/2019
Các nhà vật lí tại Đại học California, Riverside, vừa thiết kế một thí nghiệm giải thích khái niệm cộng hưởng từ. Dự án
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 49)
11/12/2019
NỖI KINH HOÀNG TỘT CÙNG: KHÍ ĐỘC Thế bí ấy là vấn đề nghiêm trọng với cả hai phe; mỗi bên đều muốn tấn công nhưng
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 48)
11/12/2019
NHỮNG MÁY BAY CHIẾN ĐẤU ĐẦU TIÊN Chiếc máy bay có động cơ đầu tiên được anh Wright bay thử chỉ một thập niên trước khi
Có thể tích hợp và kiểm soát các trạng thái lượng tử vào các linh kiện điện tử thông thường
11/12/2019
Sau hàng thập kỉ thu nhỏ, các linh kiện điện tử tạo nên máy vi tính và các công nghệ hiện đại của chúng ta nay bắt đầu
Tìm hiểu màu sắc ở cấp nano
10/12/2019
Một số sinh vật biến màu linh hoạt nhất trong vương quốc động vật không có màu sắc nổi bật của chúng từ sắc tố. Thay
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 68)
09/12/2019
Thuyết nguyên tử 1808 John Dalton (1766-1844) John Dalton có được sự thành công trong sự nghiệp bất chấp một số khó khăn: Ông
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 67)
09/12/2019
Phân tích Fourier 1807 Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)   “Có một phép tính vật lí toán gặp đi gặp lại nhiều nhất

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