量子力学看似违背常识,深不可测,但量子力学在生活中无处不在,毫不夸张地说,没有量子力学就没有今天的生命。 以下是一些典型的例子。
1.激光:激光中的电子被激发到更高的能级,较高能级的电子会集体跃迁到较低的能级,并在特定光的影响下释放出大量的光子,从而实现光放大。 激光具有高亮度、高方向性和高相干性等特点,在实际生活中有大量的应用。
2.磁共振成像:磁共振成像利用磁共振来确定原子核在物体中的位置和状态,从而绘制出物体的内部结构,在物理、化学和医学上都有大量的应用。
3.太阳能电池:太阳能电池可以将太阳能转化为电能以获得清洁能源,太阳能电池可以看作是一个p-n结,当光线照射在太阳能电池上时,会产生一个电荷阱对,在pn结中内置电场的作用下,电子和空穴会分离, 这样当外部电路接通时,就会产生电流。
4.计算机:计算机的强大功能是众所周知的,其核心部件是晶体管,而晶体管本身使用了大量的半导体材料。 量子力学是研究半导体材料性质的必要条件,否则我们无法区分绝缘体、导体和半导体。
以上列表只是量子力学应用中的冰山一角,有兴趣的读者可以咨询更多信息。
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