ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
8
Вопрос 5. Что такое «квантовая» физика?
Уникальность нанообъектов во многом определяется тем, что при размерах 100 нм и
менее становятся существенными их волновые свойства, которые следуют из квантовых
представлений о поведении частиц. Классическая физика рассматривает частицы и волны
как различные компоненты «физической реальности», воспринимаемой нашими
органами чувств. Механика частиц и волновая оптика традиционно считаются
самостоятельными и не перекрывающимися разделами физики, основанными на своих
фундаментальных законах. Но воспринимаемая нами в повседневности физическая
реальность обусловлена явлениями, которые происходят в макромире. Так, прохождение
электромагнитных волн через препятствия объясняется интерференцией и дифракцией,
хорошо изученными волновыми явлениями. Электроны мы считаем частицами,
поскольку они обладают зарядом и массой, их поведение в электронно-лучевой трубке,
кинескопе телевизора и других электронно-вакуумных приборах достаточно хорошо
описывается законами классической механики. Между тем, физическая реальность в
микромире электронов и ядер, атомов и молекул входит в противоречие с нашим
повседневным опытом восприятия и объяснения физических процессов и явлений. По
мере развития физики микромира появляется все большее количество фактов,
указывающих на то, что электромагнитные волны ведут себя как поток частиц, а
движущиеся электроны проявляют волновые свойства.
Днем рождения квантовой физики можно считать 14 декабря 1900 года, когда Макс
Планк в докладе, посвященном проблеме излучения нагретых тел, сообщил, что ему
удалось решить эту проблему на основе довольно необычного с точки зрения
классической физики предположения о квантовом характере излучения. Планк
предположил, что нагретое тело представляет собой систему одинаковых атомных
осцилляторов (колеблющихся атомов), которые излучает энергию не непрерывно, а
конечными порциями – квантами. Хотя выведенная Планком формула удивила и
поразила его коллег – физиков, принятые им квантовые допущения долгое время для
многих оставались непонятными, так как противоречили классической физике. Тем не
менее, именно слово «квант» дало название новому ее разделу – квантовой механике,
которая стала основой развивающихся атомной и ядерной физики, микро- и
наноэлектроники.
Вопрос 6. Что такое квантовая точка, яма, нить?
Нанотехнологии имеют дело с материалами размером менее 100 нм в каком-либо
направлении x, y, z или во всех сразу. Если ограничение по размерам происходит во всех
направлениях, такой объект называют квантовой точкой (рис.1). Если только в двух
направлениях – квантовой нитью, проволокой, трубкой или ленточкой. Если только в
одном направлении, то квантовой ямой. Как видно, из названий «квантовая точка»,
«квантовая нить», «квантовая яма» самым важным является квантовый характер этих
объектов. Сама приставка «нано» указывает лишь на малый размер, с которого начинают
проявляться квантовые эффекты.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
