Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 85)

Định tuổi bằng phóng xạ

Là một ứng dụng tài tình của hiện tượng lượng tử phóng xạ, phép định tuổi bằng phóng xạ sử dụng sự phân rã theo xác suất của các nguyên tử phóng xạ để xác định tuổi của mọi thứ từ đất đá cho đến vật chất hữu cơ. Phương pháp nổi tiếng nhất là định tuổi carbon được các nhà khảo cổ sử dụng rộng rãi. Là một dạng phóng xạ của carbon, carbon-14 liên tục được tạo ra trong khí quyển Trái Đất khi các hạt đến từ không gian bên ngoài va chạm với các nguyên tử nitrogen. Mọi vật sống đều có chứa một lượng nhỏ carbon phóng xạ liên tục được hấp thu vào và thải trở ra môi trường.

Định tuổi bằng phóng xạ

Tuy nhiên, một khi sinh vật chết đi, sự trao đổi này dừng lại, và quá trình lượng tử phóng xạ chiếm ưu thế. Carbon-14 có chu kì bán rã 5.730 năm, nghĩa là nó cần ngần ấy năm để một nửa số nguyên tử của nó trong một mẫu phân rã. Do đó, các nhà khoa học có thể đo hàm lượng carbon-14 còn lại và tính ngược để tìm tuổi của mẫu vật. Chu kì bán rã của carbon-14 tương đối ngắn, thành ra phương pháp định tuổi carbon chỉ giới hạn đến 50.000 năm, song người ta có thể sử dụng các kĩ thuật tương tự để định tuổi các mẫu đá lên tới hàng tỉ năm tuổi.

Định tuổi bằng phóng xạ

Chấm lượng tử

Chấm lượng tử là những miếng bán dẫn tí hon (thường làm bằng silicon hoặc germanium) có kích cỡ chỉ bằng vài tá nguyên tử. Các nguyên tử trong chấm ở gần nhau đến mức các electron của chúng ảnh hưởng lên nhau. Tuy nhiên, vì nguyên lí loại trừ Pauli cấm chúng có chung trạng thái lượng tử, nên một sắp xếp mới ra đời, tạo ra các mức năng lượng mới xung quanh chấm, hơi giống với các orbital electron xung quanh một đơn nguyên tử. Bởi lí do này nên các chấm lượng tử thỉnh thoảng được gọi là “nguyên tử nhân tạo”.

Giống như trong một nguyên tử riêng lẻ, các electron trong chấm có thể hấp thụ photon, nhảy lên một mức năng lượng cao rồi sau đó phát ra photon khi chúng rơi trở xuống, làm cho chấm phát sáng. Kích cỡ của chấm khống chế màu sắc mà nó phát ra: chấm càng lớn thì các mức năng lượng càng sít nhau, nên năng lượng của photon thấp hơn và ánh sáng ngả về màu đỏ. Các chấm lớn hơn có các mức năng lượng cách xa nhau hơn và vì thế phát ra các photon năng lượng cao hơn, xanh hơn. Chấm lượng tử có thể được dùng làm cảm biến sinh học, trong pin mặt trời, hoặc thậm chí dùng làm LED trong các bộ truyền hình thế hệ mới.

Chấm lượng 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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

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