量子物理與現(xiàn)代科技課件

——量子物理與現(xiàn)代科技從輝煌走向輝煌1ppt課件

如果說量子物理的建立是20世紀(jì)科學(xué)史上最偉大而輝煌的而成就的話，那么，它在各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用則讓它從輝煌走向輝煌，讓我們今天的生活如此豐富多彩，下面，就讓我們領(lǐng)略量子在現(xiàn)代科技中發(fā)揮的無可替代的作用！前言2ppt課件量子力學(xué)為近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)

納米技術(shù)激光半導(dǎo)體3ppt課件一、納米技術(shù)納米技術(shù)與納米材料納米技術(shù)：在納米尺度（1－100nm）上制造材料和器件的工藝。其實(shí)質(zhì)就是在分子水平上一個(gè)原子、一個(gè)原子地制造具有嶄新的分子組織的納米結(jié)構(gòu)的能力。納米材料：由納米級結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的任何類型的材料。4ppt課件2.納米尺度的觀測掃描探針顯微術(shù)(ScanningProbeMicroscopy)

是利用探針尖端與表原子間的不同種類的局域相互作用來測量表面原子結(jié)構(gòu)，獲得原子級分辨圖象。

掃描隧道顯微鏡5ppt課件隧道效應(yīng)理論

在量子力學(xué)中，隧道效應(yīng)是粒子波動(dòng)性的直接結(jié)果。當(dāng)一個(gè)粒子進(jìn)入到一個(gè)勢壘中，而勢壘的勢能比粒子的動(dòng)能大時(shí)，根據(jù)量子力學(xué)原理，粒子越過壁壘而出現(xiàn)在勢壘的另一邊的幾率不為零，而經(jīng)典力學(xué)給出的幾率則為零。6ppt課件掃描隧道顯微鏡工作原理

電子從一極通過隧道效應(yīng)穿過空間勢壘到另一極，形成隧道電流。電流大小取決于針尖與表面間距及表面電子狀態(tài)。7ppt課件掃描隧道顯微鏡要測量隧道電流變化，只能用于導(dǎo)體或半導(dǎo)體研究，并且得到的不是實(shí)際表面形貌。后來又發(fā)明了掃描探針顯微鏡（近場掃描光學(xué)顯微鏡、熱掃描顯微鏡、原子力顯微鏡），它們可在原子水平測量各種表面的形貌，研究表面彈性、塑性、硬度等。8ppt課件3.對納米世界的操縱主要利用掃描探針顯微鏡和分子外延技術(shù)。移動(dòng)原子

用掃描探針顯微鏡還可操縱原子。IBM公司1990年第一次在一塊鎳晶體上用35個(gè)原子拼出了IBM3個(gè)字母，寬度在3個(gè)納米內(nèi)。美國正在研制一種納米操縱器，使用類似游戲機(jī)搖桿來控制掃描隧道顯微鏡9ppt課件掃描隧道顯微鏡：圖中的“IBM”是由單個(gè)原子構(gòu)成的

10ppt課件二、激光1.激光與激光技術(shù)激光：激光是指窄幅頻率的光輻射線，通過受激輻射放大和必要的反饋共振，產(chǎn)生準(zhǔn)直、單色、相干的光束的過程。激光技術(shù)：是20世紀(jì)60年代初期發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它不僅引起了現(xiàn)代光學(xué)應(yīng)用技術(shù)的巨大變革，還促進(jìn)了物理學(xué)和其他有關(guān)科學(xué)的發(fā)展。11ppt課件產(chǎn)生原理簡介：

一個(gè)原子從高能級躍遷到低能級時(shí)，會(huì)放出一個(gè)光子，叫做自發(fā)放光。原子在高能級時(shí)受到一個(gè)光子的撞擊，就會(huì)受激而放出另外一個(gè)相同的光子，變成兩個(gè)光子，叫做受激放光。如果受激放光過程持續(xù)產(chǎn)生，則所發(fā)出的光子會(huì)越來越多。只要我們把高能級的原子數(shù)量控制在高于低能級的原子數(shù)量，那么受激放光過程就會(huì)持續(xù)產(chǎn)生，從而產(chǎn)生激光。

2.激光產(chǎn)生原理12ppt課件美軍使用激光器的實(shí)驗(yàn)可見光波長的紅綠藍(lán)激光(635nm,532nm,445nm)13ppt課件3.產(chǎn)生激光的物質(zhì)——激光器目前激光器的工作物質(zhì)有近千種，產(chǎn)生激光的波長從紫外線到遠(yuǎn)紅外線。按照它們的工作物質(zhì)來分，可分為氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和液體激光器等。按照激光的輸出方式來分，可分為連續(xù)輸出激光器和脈沖輸出激光器。下面介紹幾種激光器14ppt課件氦氖激光器

這是研制成功的第一種氣體激光器，也是最常用的一種，通常在可見光頻段（6328?）工作，功率一般約數(shù)毫瓦，連續(xù)發(fā)光。因?yàn)橹圃旆奖恪⑤^便宜、可靠，所以使用較多。由于單色性好，相干長度可達(dá)數(shù)十米以致數(shù)百米。紅寶石激光器

紅寶石激光器的工作物質(zhì)是紅寶石棒。已經(jīng)成為在醫(yī)學(xué)、工業(yè)以及眾多科研領(lǐng)域不可或缺的基本儀器設(shè)備。15ppt課件4.激光的應(yīng)用

激光應(yīng)用很廣泛，主要有光纖通信、激光光譜、激光測距、激光雷達(dá)、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器等等纖綠激光指示可見激光警告標(biāo)下面就大家感興趣的激光在軍事上的應(yīng)用——激光武器做一個(gè)簡介16ppt課件激光武器——現(xiàn)今及未來戰(zhàn)場上的新寵兒激光武器(LaserWeapon)是一種利用沿一定方向發(fā)射的激光束攻擊目標(biāo)的定向能武器，具有快速、靈活、精確和抗電磁干擾等優(yōu)異性能，在光電對抗、防空和戰(zhàn)略防御中可發(fā)揮獨(dú)特作用。和傳統(tǒng)武器相比，激光武器具有獨(dú)特的優(yōu)勢。一是快速：激光傳播速度高達(dá)每秒30萬公里。二是選擇性好：激光本身不會(huì)爆炸，可以打擊靠近友方的目標(biāo)。三是反應(yīng)活：只需轉(zhuǎn)動(dòng)一面鏡子，便可以大幅改變發(fā)射方向，比其他任何武器都易于操縱。四是可以連續(xù)發(fā)射：一個(gè)激光器可以在短時(shí)間內(nèi)擊毀多個(gè)目標(biāo)，做到以寡敵眾。五是價(jià)格低廉：雖然激光器本身價(jià)格不菲，但每次發(fā)射的成本卻只需幾千美圓，相對于那些高價(jià)值的打擊目標(biāo)來說十分廉價(jià)。正是基于這些優(yōu)勢，所以說激光武器必將成為現(xiàn)今和未來戰(zhàn)場上的新寵兒17ppt課件激光武器在戰(zhàn)上場將大展身手18ppt課件三、半導(dǎo)體1.半導(dǎo)體概念半導(dǎo)體是指一種導(dǎo)電性可受控制，范圍可從絕緣體至導(dǎo)體之間的材料。無論從科技或是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來看，半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或是數(shù)字錄音機(jī)當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著極為密切的關(guān)連。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上最具有影響力的一種。19ppt課件量子物理與半導(dǎo)體：半導(dǎo)體的技術(shù)實(shí)際上是基于由量子力學(xué)派生出來的能帶論，或者固體的能帶論跟量子力學(xué)里的一些重要的結(jié)論。量子力學(xué)除了應(yīng)用到原子、分子、原子核、粒子等微觀體系外，它還被應(yīng)用到固體領(lǐng)域等復(fù)雜體系，用它解釋了鐵磁體、鐵電體等物質(zhì)的電磁性質(zhì)，也解釋了為什么有些材料是絕緣體，有些是導(dǎo)體。尤為重要的是，解釋了為什么某些材料是半導(dǎo)體。而且根據(jù)量子力學(xué)，在這些半導(dǎo)體中，可以有電子導(dǎo)電、空穴導(dǎo)電等等區(qū)別，從而又提出半導(dǎo)體的二極管、三極管等等的觀念。后來又發(fā)展為集成線路。大規(guī)模集成線路的組合，成為現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)?？梢哉f，沒有量子力學(xué)，就沒有以電腦控制占主導(dǎo)地位的現(xiàn)代化工業(yè)。20ppt課件半導(dǎo)體元件一瞥21ppt課件2.半導(dǎo)體運(yùn)用的杰出成就——大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路：概念：采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。22ppt課件簡介：英特爾公司，總部位于美國加州，工程技術(shù)部和銷售部以及6個(gè)芯片制造工廠位于美國俄勒岡州波特蘭。公司性質(zhì)：英特爾公司在隨著個(gè)人電腦普及，英特爾公司成為世界上最大設(shè)計(jì)和生產(chǎn)半導(dǎo)體的科技巨擘。為全球日益發(fā)展的計(jì)算機(jī)工業(yè)提供建筑模塊，包括微處理器、芯片組、板卡、系統(tǒng)及軟件等。這些產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)架構(gòu)的組成部分。業(yè)界利用這些產(chǎn)品為最終用戶設(shè)計(jì)制造出先進(jìn)的計(jì)算機(jī)。3.大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路領(lǐng)域的巨擘——