量子力學在現實生活中有哪些應用?

Mondo 科學 更新 2024-01-31

量子力學看似違背常識,深不可測,但量子力學在生活中無處不在,毫不誇張地說,沒有量子力學就沒有今天的生命。 以下是一些典型的例子。

1.雷射:雷射中的電子被激發到更高的能級,較高能級的電子會集體躍遷到較低的能級,並在特定光的影響下釋放出大量的光子,從而實現光放大。 雷射具有高亮度、高方向性和高相干性等特點,在實際生活中有大量的應用。

2.磁共振成像:磁共振成像利用磁共振來確定原子核在物體中的位置和狀態,從而繪製出物體的內部結構,在物理、化學和醫學上都有大量的應用。

3.太陽能電池:太陽能電池可以將太陽能轉化為電能以獲得清潔能源,太陽能電池可以看作是乙個p-n結,當光線照射在太陽能電池上時,會產生乙個電荷阱對,在pn結中內建電場的作用下,電子和空穴會分離, 這樣當外部電路接通時,就會產生電流。

4.計算機:計算機的強大功能是眾所周知的,其核心部件是電晶體,而電晶體本身使用了大量的半導體材料。 量子力學是研究半導體材料性質的必要條件,否則我們無法區分絕緣體、導體和半導體。

以上列表只是量子力學應用中的冰山一角,有興趣的讀者可以諮詢更多資訊。

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