13 أمثلة للطاقة الكمية: الاستخدامات والحقائق التفصيلية

يجب أن نعرف عن أمثلة الطاقة الكمومية. من البحث ، يمكننا القول أن فرضية التكميم محددة لتلك الخاصية المادية التي يمكن قياسها.

محمصة خبز كهربائية

في الصباح ، مع الشاي ، إذا كان هناك خبز أو خبز محمص ، فهو ممتع للغاية ويجعل صباحك أفضل.

إنه ممكن من خلال فيزياء الكم أو طاقة الكم. في ذلك ، تحصل شريحة الخبز على طاقة حرارية من عنصر التسخين في المحمصة ، والذي يضيء باللون الأحمر على الخبز.

حدث هذا بسبب وجود قضيب في المحمصة ، والتي أصبحت ساخنة. لذلك فهي مسؤولة عن تحميص الخبز.

الفلورسنت مضاءة

هناك العديد من الأنابيب أو المصابيح المتعرجة التي توفر الضوء للعالم ، وهو ما حدث بسبب الطاقة الكمومية مرة أخرى.

توجد كمية صغيرة من بخار الزئبق ، ويتم تحفيزه في البلازما. يستخدم الزئبق لأنه يمكن أن ينبعث منه الضوء في النطاق المرئي.

الآن السؤال هو كيف حدث ذلك ، نحن نعلم أنه لا يمكننا العيش بدون ضوء في الوقت الحاضر ، لذلك يجب أن نكون شاكرين لفيزياء الكم.

الكمبيوتر والهاتف المحمول

الآن مرة أخرى ، هناك جهاز كهربائي آخر ، نتاج فيزياء الكم.

عالم الكمبيوتر موجود في العالم بسبب ميكانيكا الكم. تعمل نظرية أشباه الموصلات الآن على هذا النوع من الأجسام الصلبة لأننا نأخذ في الاعتبار الطبيعة الموجية للإلكترونات.

وبسبب ذلك ، يمكننا شرح الخصائص الكهربائية للسيليكون. في ذلك ، تحتاج بعض الإلكترونات إلى بعض الطاقة لعبور النطاق ، وتعرف باسم طاقة الإثارة. بسبب عبور النطاق بواسطة الإلكترون ، فإن تدفق الكهرباء ممكن ، وتأتي طاقة الإثارة من الطبيعة الكمومية للجسيم.

أمثلة الطاقة الكمومية
الجوال ائتمان ويكيبيديا

بوصلة بيولوجية

نرى بعض الأمثلة التي يستخدم فيها البشر الطاقة الكمومية ويجعلون حياتهم سهلة للغاية ، لكن البشر والطيور يستخدمون أيضًا فيزياء الكم.

كيف؟ تستخدم طيور مثل روبن الأوروبي بروتينًا حساسًا للضوء يسمى كريبتكروم يحتوي على إلكترونات وفوتونات. يشرحها بعض علماء فيزياء الكم.

ووفقًا لهم ، فإن الإلكترونات والفوتونات تصطدم بالكريبتوكروم وهي تدخل العين ، وينطلق من ذلك الجذور. ليس فقط بعض الطيور والسحالي والحشرات والقشريات والعديد من الثدييات يمكنها استخدام هذا النوع من البوصلة البيولوجية. حتى البشر لديهم هذا النوع من الكريبتوكروم ، لكن ليس من الواضح للبشر كيفية استخدامه.

الترانزستور

إذا درسنا الترانزستور بشكل صحيح ، يمكننا أن نرى طبقات من السيليكون مرتبطة بعناصر أخرى ؛

تتكون رقائق الكمبيوتر من عدد من هذه الطبقات ، وفي الوقت الحاضر ، أصبحت الرقائق العنصر الأكثر أهمية لجميع الأدوات الإلكترونية.

لذلك من الترانزستورات وهذه الأنواع من الطبقات ، يمكننا استخدام العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وسماعات الأذن وغيرها الكثير. إذا لم تكن فيزياء الكم موجودة ، فإن حياتنا ليست سهلة كما هي الآن.

الليزر

كما هو الحال مع جميع التطبيقات ، يعمل الليزر أيضًا على أساس فيزياء الكم.

يعتبر مبدأ عمل الليزر الانبعاث الفوري والانبعاث الحراري والتألق. يوجد نفس المبدأ من السيليكون أن الإلكترون لديه طاقة أقل في البداية ثم يحصل على طاقة الإثارة للقفز إلى مستوى طاقة مرتفع.

إنه غير مستقر عند مستوى طاقة أعلى ، لذلك لن تبقى هذه الإلكترونات لفترة طويلة عند مستوى طاقة أعلى وتعود إلى مستوى طاقة أقل ؛ ينبعث الضوء من هذا النوع من التغيير. لذلك يُعرف هذا باسم الطاقة الكمومية. تتأثر حالة الذرة بالفوتونات الخارجية أيضًا.

المجهر

منذ سنوات عديدة لم تكن سعة المجهر الإلكتروني عالية جدًا ،

يتوفر مجهر إلكتروني بقوة تكبير أعلى بسبب فيزياء الكم. تخلق حزمة الفوتونات هذه نمطًا من التداخلات الأخرى ، ويتم تحليلها لاحقًا.

المجهر ائتمان ويكيبيديا

بسبب مبدأ العمل هذا ، نحصل على كمية كبيرة من المعلومات من العينة لمزيد من الدراسة والبحث.

نظام تحديد المواقع العالمي

في الوقت الحاضر ، اعتدنا على استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لأنه مفيد في كل مكان ، خاصة في الأماكن غير المعروفة.

الآن كيف يعمل؟ بالنسبة لنظام الملاحة المحمول ، يتم حساب وقت وصول مختلف. يمكن أن يكون ذلك ممكنًا فقط إذا كانت الأقمار الصناعية مزودة بساعة ذرية ، والتي تعتمد على فيزياء الكم فقط.

يمكن أيضًا حساب المسافة بين الموقع الحالي لأي شخص والأقمار الصناعية. يمكن الحصول على معلومات مثالية ودقيقة بشأن الموقع بسبب فيزياء الكم.   

التصوير بالرنين المغناطيسي

هناك تطبيق واحد لفيزياء الكم وهو التحول في الطاقات.

يمكننا أيضًا دراسة الأنسجة الرخوة بسبب التصوير بالرنين المغناطيسي. ويمكننا استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لإجراء فحوصات الجسم للحصول على المعلومات.  

اتصالات

فيزياء الكم مفيدة الآن أيضًا في فهم التواصل.

أصبح الاتصال سهلاً للغاية بسبب ذلك. بسبب فيزياء الكم ، يمكننا أن نجعل اتصالات الألياف الضوئية على اتصال ثنائي الاتجاه وسريع.

نرى سابقًا في المثال السابق أن الليزر يعمل على أساس فيزياء الكم. يمكننا إجراء اتصالات الألياف الضوئية من الليزر ، لذلك أخيرًا ، يمكننا القول أنه يمكننا التواصل مع بعضنا البعض بسبب فيزياء الكم.

الة حسابة

تتكون الآلة الحاسبة من دوائر متكاملة ، تُعرف عمومًا باسم الرقائق.

هذه الدوائر المتكاملة مصنوعة من الترانزستورات ، وقد ناقشنا بالفعل عمل الترانزستور الذي تكون فيه الطاقة الكمومية مفيدة لتشغيله.

الآن يتم استخدام الترانزستور في الآلة الحاسبة لوظائف التشغيل والإيقاف مع الكهرباء لإجراء العمليات الحسابية.

الخلايا الشمسية

الآن الخلية الشمسية مصنوعة من صمام ثنائي تقاطع PN.

تعمل الخلية الشمسية على أساس مبدأ أشباه الموصلات الذي يستخدم الطاقة الكمومية لإنتاج الطاقة الكهربائية.

الخلايا الشمسية ائتمان ويكيبيديا

لذلك بسبب الطاقة الكمومية ، يمكننا استخدام الخلايا الشمسية أو الألواح الشمسية والحصول على الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية.

طابعة 3D

يتم التحكم في الطابعة ثلاثية الأبعاد بواسطة دوائر متكاملة مرة أخرى ؛

الدائرة المتكاملة مصنوعة من أشباه الموصلات ، باستخدام مبدأ العمل للطاقة الكمومية.

في الوقت الحاضر ، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد هي أحدث التقنيات ، وقد حدث ذلك بسبب فيزياء الكم. من الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكننا الحصول على دقة على مستوى الميكرون والترسيب المشترك لمواد متعددة.

في الختام

تشرح هذه المقالة أمثلة مختلفة للطاقة الكمومية بالتفصيل لمعرفة أن فيزياء الكم تحيط بحياتنا اليومية. هذا يعني أن القيمة الإجمالية لأي خاصية مادية هي تكامل القيمة للعناصر الصغيرة التي يتم أخذها في الاعتبار من الجسم.

مزيد من المعلومات حول أمثلة الهيدروكربون و أمثلة محبة للماء.

انتقل إلى الأعلى