Laste ned presentasjonen
Presentasjon lastes. Vennligst vent
PublisertAsgeir Berg Endret for 9 år siden
2
Den unge Max Planck (ca 1900) Kvantehistorier fra Mikroverdenen Planck presenterte sitt kvantiseringspostulat 14. Desember 1900 E=h virkningskvant h = 2,22 10 -42 kg m/sec
3
Ultraviolett-Katastrofe fra klassisk Termodynamikk (Rayleigh-Jeans Strålingsansatz for Svart legeme) Max Planck‘s løsning kvanteeffekter
5
Werner HeisenbergErwin Schrödinger Uskarphetsrelasjonen: x p - p x = ih x p h/2 Bølgefunksjonen: (x,t)
6
Materiens bølgeegenskaper Bølgefunksjonen (x,t) Sannsynlighetstolkning W(x,t) = | (x,t)| 2
7
Gjennomgang av en høgfrekvent lysbølge (THz) gjennom en enkeltspalt Interferens via en enkeltspalt Fotoner (Lysbølger) har bølgeegenskaper
8
W 1 + W 2 = W 12 | 1 + 2 | 2 = W 12 Kvantemekanikk: Interferens av partikkelstråler (Elektroner) ved en Doppelspalt fase-koherens Klassisk fysikk: Spredning av billiardkuler ved en dobbelspalt inkoherent sum av sannsynlighetstettheter Kvanteinterferens og koherens
9
Kvanteteori og sannsynligheter Klassisk fysikk: W(x,t) = 1/v(x,t) 2 partikler: W 12 = W 1 (x 1,t 1 ) + W 2 (x 2,t 2 ) Addisjon av sannsynligheter Kvantemekanikk: W(x,t) = | (x,t)| 2 2 partikler: W 12 = | 1 (x 1,t 1 )+ 2 (x 2,t 2 )| 2 Addition av tilstander, Interferens : W 12 = W 1 + W 2 + I 12 Kvantemekanisk tosidighet (dualisme): Partikler er bølger og bølger er partikler E=mc 2 =h --- Materiebølge: c = c/ = h/mc: c (Elektron): 2,4 10 -12 m = 0,0024 nm c (Menneske): 10 -42 m
10
Partikkel eller bølge? Interferens av lysbølger (fotoner) ved dobbelspalt
11
Materiebølger ved dobbelspalt Partikler er bølger! Bølger er partikler! Interferens av materiebølger via dobbelspalt
12
Hvorsomhelst og ingensteds Uskarpe kvanter! Bølgefunksjonen (x,t) Sannsynlighetstolkning W(x,t) = | (x,t)| 2
13
Frihet for alle kvanter! Kvante-Tunneleffekt: Kvantepartikler kan trenge gjennom vegger!
14
Elektroner beveger seg i ellipseforma baner rundt atomkjerner - som jorda rundt sola - Bohrs atommodell: Atomer i klassisk fysikk Eksperiment:
15
Nils Bohr og Alfred Sommerfeld: velordna kvantesprang i atomer Bohr/Sommerfeld Atommodell: sirkelforma Elektron-orbitaler n c n h diskrete Linjer i spekteret (Energier)
16
Kvantestrukturen til atomer Bohr Sommerfeld Heisenberg Schrödinger
17
Kvanteskyer i atomer Et elektrons sannsynlighetstetthet i hydrogenatomet (H) W(x,y,z)=| (x,y,z)| 2 (Max Born, ~1930)
18
Kvantemekaniske atomtilstander W(x,y,z,t)=| (x,y,z,t)| 2
21
Quanten-Energiebänder in einem Festkörper Elektron energibånd i en halvleder Elektron-kvante energibånd i Faste stoffer Uten kvantemekanikk ikke Elektronikk!
22
På veg mot kvantedatamskinen Forminsking av kretslementer 1975 til.....
23
Eksperimentelle kvantepunkter (Quantum Dots) Størrelse: 20 nm = 20 10 -9 m =0,00000002 m Kvante- Mekanikk Nano-fysikk og Nano-Mekanikk
24
Kvante-skriving og -lesing med (Atomic Force Microscope - AFM) Kvante-Nano-Mekanikk Neste lagringsmedier: 1000 ganger kapasiteten til en CD-ROM med Tera-Bit = 1000 Giga-Bit
25
Kvante-entanglement: Entangled kvante-(EPR)-tilstander: Elektronene taper sin identitet Korrelasjoner over store avstander Einstein-Podolski-Rosen Paradoks
26
Kvante-Kryptering Kommunikasjon via et EPR-par! Avlyttingssikker! Prinsipp for en „EPR-Maskin“
27
Kvante- Teleportasjon „Beam me up, Scotty...“ Teleportasjons skisse Teleportasjons - Eksperiment (Zeilinger, Innsbruck/Wien)
Liknende presentasjoner
© 2024 SlidePlayer.no Inc.
All rights reserved.