Współcześnie, technologia elektronowa potrafi wykonać obwody, w których miliony elementów elektronicznych mieszczą się na pojedynczej płytce krzemowej.
Elektronika, która wytwarza i przetwarza sygnały w postaci prądów lub napięć elektrycznych wykorzystuje m. in. układy scalone. Układy scalone są to zminiaturyzowane urządzenia elektroniczne składające się z setek milionów podstawowych elementów elektronicznych, a mianowicie z tranzystorów, diod, rezystorów oraz kondensatorów. Układy scalone wykonane są jako niepodzielne elementy, najczęściej krzemowe, zwykle umieszczone w hermetycznej obudowie (szklanej, metalowej, ceramicznej, z tworzywa sztucznego).
Układy scalone, które tworzą obwody elektroniczne spełniają następujące funkcje: przełączanie, wzmacnianie, prostowanie, generowanie sygnału. Przełączanie polega na włączaniu lub wyłączaniu innych obwodów elektronicznych. Wzmacnianie służy do zwiększania amplitudy sygnału, co jest możliwe dzięki wzmacniaczu, który pobudza głośnik i zwiększa poziom dźwięku. Następnie – prostowanie, dzięki temu możliwy jest przepływ prądu tylko w jednym kierunku, czyli zmiana (prostowanie) prądu zmiennego na stały. Kolejno – generowanie sygnału pozwala na zmienne przebiegi o rożnych częstotliwościach (np. w nadajnikach telewizyjnych możliwe jest przesyłanie sygnału akustycznego na duże odległości).
Jednym z najbardziej znanych obwodów scalonych jest mikroprocesor. Jest on podstawową częścią każdego komputera. Jego właściwości umożliwiają sterowanie silnikiem samochodu, kierowanie pociągiem, a także czuwanie nad lotem samolotu.
Czarne dziury.
Niektóre z ekspozji supernowych są tak potężne, że zapadająca się materia jądra zostaje zgnieciona dosłownie do zera, jedyną pozostałością po nich jest zatem pewny obszar przestrzeni o niezwykle silnym polu grawitacyjnym. Jego siła przyciągania jest tak wielka, że nic nie może się jej oprzeć. To czarna dziura.
Z natury rzeczy czarna dziura nie może być obserwowana, naukowcy jednak sądzą, że potrafią zlokalizować niektóre z nich. W tym celu szukają oni układów, które są źródłem bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Przypuszcza się bowiem, że powstaje ono z materii trafiającej do czarnej dziury, która jest rozgrzewana do temperatury kilku milionów stopni Celcjusza.
Niektórzy uczeni uważają, że istnieją również białe dziury. Różnią się one tym od czarnych dziur iż w nich energia wytryskuje, by wszystko mogło zacząć się od początku.
Ostatnie wielkie odkrycia:
-w lipcu 2004 roku astronomowie odkryli jedną z największych znanych nam czarnych dziur, w centrum galaktyki w zbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy.
- w listopadzie 2004 odkryto pierwszą czarną dziurę średniej wielkości w naszej galaktyce. Jej masa jest oceniana na około 2,6 milionów mas Słońca.
Czarne dziury nie są wieczne, gdyż mogą one zostać unicestwione w wyniku procesów kwantowych, które zachodzą w bardzo silnych polach grawitacyjnych.
W 1974 roku Stephen Hawking udowodnił, że istnieje proces kwantowy, dzięki któremu czarna dziura ze swoim polem grawitacyjnym może stwarzać cząstki, co prowadzi do zmniejszenia jej masy i rozmiarów. Kiedy powstaje czarna dziura, wszystkie procesy na powierzchni zapadającej się gwiazdy ulegają spowolnieniu. Pole grawitacyjne staje się wszędzie stałe. Nie może ono stwarzać cząstek, więc podczas formowania się czarnej dziury zmienne pole produkuje pewną liczbę cząstek, ale ich strumień gwałtownie maleje. Kiedy promień powierzchni gwiazdy zbliży się do promienia grawitacyjnego, powinny ustać wszystkie procesy. Hawking wykazał, że takie rozumowanie jest błędne. Według niego strumień powstających cząstek nie zaniknie, lecz będzie utrzymywał stałą wartość nawet po powstaniu czarnej dziury. Wewnątrz czarnej dziury pole wcale nie ulega zamrożeniu.
Z natury rzeczy czarna dziura nie może być obserwowana, naukowcy jednak sądzą, że potrafią zlokalizować niektóre z nich. W tym celu szukają oni układów, które są źródłem bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Przypuszcza się bowiem, że powstaje ono z materii trafiającej do czarnej dziury, która jest rozgrzewana do temperatury kilku milionów stopni Celcjusza.
Niektórzy uczeni uważają, że istnieją również białe dziury. Różnią się one tym od czarnych dziur iż w nich energia wytryskuje, by wszystko mogło zacząć się od początku.
Ostatnie wielkie odkrycia:
-w lipcu 2004 roku astronomowie odkryli jedną z największych znanych nam czarnych dziur, w centrum galaktyki w zbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy.
- w listopadzie 2004 odkryto pierwszą czarną dziurę średniej wielkości w naszej galaktyce. Jej masa jest oceniana na około 2,6 milionów mas Słońca.
Czarne dziury nie są wieczne, gdyż mogą one zostać unicestwione w wyniku procesów kwantowych, które zachodzą w bardzo silnych polach grawitacyjnych.
W 1974 roku Stephen Hawking udowodnił, że istnieje proces kwantowy, dzięki któremu czarna dziura ze swoim polem grawitacyjnym może stwarzać cząstki, co prowadzi do zmniejszenia jej masy i rozmiarów. Kiedy powstaje czarna dziura, wszystkie procesy na powierzchni zapadającej się gwiazdy ulegają spowolnieniu. Pole grawitacyjne staje się wszędzie stałe. Nie może ono stwarzać cząstek, więc podczas formowania się czarnej dziury zmienne pole produkuje pewną liczbę cząstek, ale ich strumień gwałtownie maleje. Kiedy promień powierzchni gwiazdy zbliży się do promienia grawitacyjnego, powinny ustać wszystkie procesy. Hawking wykazał, że takie rozumowanie jest błędne. Według niego strumień powstających cząstek nie zaniknie, lecz będzie utrzymywał stałą wartość nawet po powstaniu czarnej dziury. Wewnątrz czarnej dziury pole wcale nie ulega zamrożeniu.
Jacy my jesteśmy mali czyli gwiazda, która jest 320 tys. razy większa od Ziemi!
Powchrzechnie krąży opinia, że Słońce to największa gwiazda, jednak nasz gigant jest niczym w porównaniu z innymi gwiazdami. Istnieją takie, które są nawet większe od Słońca o kilka tysięcy razy!
Słońce, które dla nas jest olbrzymem dla innych gwiazd potrafi być malutką kropką, a mowa tutaj o błękitnych olbrzymach. Ich średnica jest większa od średnicy Słońca o kilka lub nawet o kilkanaście razy, a warto przypomnieć, że pod względem średnic Słońce jest większe od Ziemi o 109 razy. Bellatrix jest jedną z tych olbrzymich gwiazd, spoczywa sobie w prawej górnej części gwiazdozbioru Oriona. Odznacza się mocnym niebieskim kolorem lecz ich trwałość, przez to że są gwiazdami masywnymi nie trwa zbyt długo jak na kosmiczny czas. Ich życie szacuje się od kilku do kilkudziesięciu milionów lat. Intrygującym i nie do uwierzenia jest istnienie nadolbrzymów, które są większe od masy Słońca nawet o 50 razy. Odznaczają się tym, że są najgorętsze, najjaśniejsze i największe we Wszechświecie, który nam jest znany. Głównie przez to, że są tak duże żyją, krócej od swoich sióstr błękitnych olbrzymów – czyli 10 milionów lat. Rigiel jest reprezentantem tych nadolbrzymów. Znaleźć go można w prawej dolnej części gwiazdozbioru Oriona. Znany jeszcze astronomom mega gigant to czerwony nadolbrzym lecz on w porównaniu do swoich krewnych posiada niską temperaturę i małą gęstość. Gwiazdy, o których mowa są 1,5 tysiąca razy większe od naszego Słońca. Ich koniec jest podobny u wszystkich tych gigantów, kończą one swój żywot jako supernowe. Betelgeza jest czerwonym nadolbrzymem i znajduje się w lewej górnej części gwiazdozbioru Oriona. Na dziś dzień największą ciekawostką Wszechświata jest największy gigant znany ludzkości Epsilon Aurgae mieszczący się w gwiazdozbiorze Woźnicy. Astronomowie opisują, że ma podobno w średnicy 4 miliardy kilometrów i jest tym samym 3 tysiące razy większa od Słońca i 320 tysięcy razy większa od Ziemi.
Słońce, które dla nas jest olbrzymem dla innych gwiazd potrafi być malutką kropką, a mowa tutaj o błękitnych olbrzymach. Ich średnica jest większa od średnicy Słońca o kilka lub nawet o kilkanaście razy, a warto przypomnieć, że pod względem średnic Słońce jest większe od Ziemi o 109 razy. Bellatrix jest jedną z tych olbrzymich gwiazd, spoczywa sobie w prawej górnej części gwiazdozbioru Oriona. Odznacza się mocnym niebieskim kolorem lecz ich trwałość, przez to że są gwiazdami masywnymi nie trwa zbyt długo jak na kosmiczny czas. Ich życie szacuje się od kilku do kilkudziesięciu milionów lat. Intrygującym i nie do uwierzenia jest istnienie nadolbrzymów, które są większe od masy Słońca nawet o 50 razy. Odznaczają się tym, że są najgorętsze, najjaśniejsze i największe we Wszechświecie, który nam jest znany. Głównie przez to, że są tak duże żyją, krócej od swoich sióstr błękitnych olbrzymów – czyli 10 milionów lat. Rigiel jest reprezentantem tych nadolbrzymów. Znaleźć go można w prawej dolnej części gwiazdozbioru Oriona. Znany jeszcze astronomom mega gigant to czerwony nadolbrzym lecz on w porównaniu do swoich krewnych posiada niską temperaturę i małą gęstość. Gwiazdy, o których mowa są 1,5 tysiąca razy większe od naszego Słońca. Ich koniec jest podobny u wszystkich tych gigantów, kończą one swój żywot jako supernowe. Betelgeza jest czerwonym nadolbrzymem i znajduje się w lewej górnej części gwiazdozbioru Oriona. Na dziś dzień największą ciekawostką Wszechświata jest największy gigant znany ludzkości Epsilon Aurgae mieszczący się w gwiazdozbiorze Woźnicy. Astronomowie opisują, że ma podobno w średnicy 4 miliardy kilometrów i jest tym samym 3 tysiące razy większa od Słońca i 320 tysięcy razy większa od Ziemi.
A co Ty wiesz o Drodze Mlecznej ?
Droga Mleczna jest znana chyba każdemu człowiekowi. W niemalże każdą, bezchmurną i ciemną noc mamy możliwość podziwiania tego niezwykłego jasnego pasa na niebie.
Mało jednak kto zastanawiał się nad tym, czym właściwie jest tak naprawdę Droga Mleczna. A jest ona w astronomii od dawno znana jako jedno z ramion naszej galaktyki.
Astronomia jej rozwój oraz wielu innych technologii umożliwiających poznawanie kosmosu (optyka, matematyka, fizyka, komputery) spowodowały, że wiemy już nie co więcej o otaczającym nas wszechświecie, chociaż dalej jest to bardzo żałosna cząstka wiedzy, która czeka na odkrycie przez człowieka. Jednym z tych niewątpliwych odkryć jest odkrycie Galaktyki, a właściwie rozpoznanie jej jako zbioru, do którego należy również nasz Układ Słoneczny.
Dlaczego Galaktyka z dużej litery ?
Otóż dlatego, że jest to ta nasza własna, zwana też… Drogą Mleczną !
Teraz oczywistym się wydaję, że poza naszą Galaktyką istnieją również tysiące, miliony, czy miliardy innych galaktyk, lecz jeszcze w I połowie XX wieku toczył się spór wśród naukowców o to, czy istnieje jedna galaktyka równa wszechświatowi, czy jest ich więcej.
Astronomia powoli zyskiwała jednak poważnego sojusznika w postaci coraz szybszego rozwoju technologicznego, który pozwolił odpowiedzieć na kilka pytań oraz rozwiązać kilka innych sporów naukowych, ale poza tym postawił kolejne pytania, które do tej pory zostają bez odpowiedzi.
Poza oczywistym pytaniem o to, czy jesteśmy sami we wszechświecie, czy są też inni, które prawdopodobnie towarzyszy równie długo ludzkości co pytanie o boga jest również wiele innych ciekawych pytań, z którymi musi się zmierzyć astronomia.
Zasadnicze wydaję się jednak pytanie, czy nie zadajemy pytań, na które nigdy nie dostaniemy odpowiedzi, lub, na które odpowiedzi po prostu nie ma ?
Cóż, gdyby nauka zajmowała się takimi jałowymi dysputami, to prawdopodobnie nigdy nie wyszlibyśmy z jaskiń…
Mało jednak kto zastanawiał się nad tym, czym właściwie jest tak naprawdę Droga Mleczna. A jest ona w astronomii od dawno znana jako jedno z ramion naszej galaktyki.
Astronomia jej rozwój oraz wielu innych technologii umożliwiających poznawanie kosmosu (optyka, matematyka, fizyka, komputery) spowodowały, że wiemy już nie co więcej o otaczającym nas wszechświecie, chociaż dalej jest to bardzo żałosna cząstka wiedzy, która czeka na odkrycie przez człowieka. Jednym z tych niewątpliwych odkryć jest odkrycie Galaktyki, a właściwie rozpoznanie jej jako zbioru, do którego należy również nasz Układ Słoneczny.
Dlaczego Galaktyka z dużej litery ?
Otóż dlatego, że jest to ta nasza własna, zwana też… Drogą Mleczną !
Teraz oczywistym się wydaję, że poza naszą Galaktyką istnieją również tysiące, miliony, czy miliardy innych galaktyk, lecz jeszcze w I połowie XX wieku toczył się spór wśród naukowców o to, czy istnieje jedna galaktyka równa wszechświatowi, czy jest ich więcej.
Astronomia powoli zyskiwała jednak poważnego sojusznika w postaci coraz szybszego rozwoju technologicznego, który pozwolił odpowiedzieć na kilka pytań oraz rozwiązać kilka innych sporów naukowych, ale poza tym postawił kolejne pytania, które do tej pory zostają bez odpowiedzi.
Poza oczywistym pytaniem o to, czy jesteśmy sami we wszechświecie, czy są też inni, które prawdopodobnie towarzyszy równie długo ludzkości co pytanie o boga jest również wiele innych ciekawych pytań, z którymi musi się zmierzyć astronomia.
Zasadnicze wydaję się jednak pytanie, czy nie zadajemy pytań, na które nigdy nie dostaniemy odpowiedzi, lub, na które odpowiedzi po prostu nie ma ?
Cóż, gdyby nauka zajmowała się takimi jałowymi dysputami, to prawdopodobnie nigdy nie wyszlibyśmy z jaskiń…
Kropki kwantowe czyli podstawowe elementy elektroniczne komputerów przyszłości
W ostatnich latach jesteśmy świadkami wysiłków, których celem jest opanowanie technologii wytwarzania materiałów i struktur o rozmiarach nanometrowych. Najlepsze laboratoria uniwersyteckie i przemysłowe na świecie angażują znaczne środki w badania kwantowych zjawisk decydujących o własnościach fizycznych nanostruktur.
Nanometr to kwintesencja małości – jedna miliardowa metra, dziesięć atomów wodoru ułożonych jeden za drugim, jedna tysięczna długości bakterii, jedna milionowa łebka od szpilki. Obecnie nanotechnologia to – po badaniach biomedycznych – najbardziej dynamicznie rozwijająca się dyscyplina nauki i techniki.
Nanostrukturami półprzewodnikowymi nazwiemy układy półprzewodnikowe, w których to przestrzeń dostępna dla nośników ładunku jest ograniczona w jednym, dwóch lub trzech wymiarach do obszaru o rozmiarach rzędu kilku-kilkudziesięciu nanometrów. W takich oto strukturach półprzewodnikowych o rozmiarach nanometrowych zachodzi kwantyzacja ruchu nośników ładunku. Zjawisko to, nazywane kwantowym efektem rozmiarowym, pozwala na obserwację nowych zjawisk fizycznych w nanostrukturach i stwarza coraz to nowsze możliwości aplikacyjne. Ograniczenie przestrzeni dostępnej dla nośników ładunku, może zachodzić w wyniku przyłożonego z zewnątrz pola elektrycznego lub przestrzennej modulacji składu chemicznego nanostruktury. Na złączu dwóch półprzewodników o różnym względnym położeniu minimum pasma przewodnictwa i maksimum pasma walencyjnego powstaje bariera potencjału dla elektronów. Już pierwsze nanostruktury półprzewodnikowe, tak zwane dwuwymiarowe studnie kwantowe, zostały otrzymane w latach siedemdziesiątych przy użyciu techniki epitaksji molekularnej.
Dwuwymiarowa studnia kwantowa jest warstwą półprzewodnika o nanometrowej grubości otoczoną materiałem o szerszej przerwie energetycznej (materiałem bariery). Ruch nośników ładunku w takiej nanostrukturze ograniczony jest do obszaru studni kwantowej i jest skwantowany w kierunku wzrostu. Efektywny potencjał, który powoduje uwięzienie nośników ładunku w ograniczonym obszarze przestrzeni nazywany jest potencjałem uwięzienia. Pierwszym zastosowaniem dwuwymiarowych studni kwantowych była rezonansowa dioda tunelowa. Ograniczenie ruchu nośników ładunku do dwóch wymiarów umożliwiło obserwację kwantowego efektu Halla. Półprzewodnikowe studnie kwantowe znalazły zastosowanie w produkcji między innymi: diod świecących, laserów i ultraszybkich tranzystorów balistycznych. Uwięzienie kwantowe nośników ładunku powoduje znaczny wzrost wydajności luminescencji i zwiększa jej stabilność termiczną.
Ponadto ograniczenie przestrzeni optycznie aktywnej pozwala na znaczne zmniejszenie mocy progowej, jaką należy dostarczyć do układu w celu wywołania akcji laserowej. Kwantowy efekt rozmiarowy pozwala stroić długość emitowanej fali poprzez dobór odpowiedniej geometrii nanostruktur. Wspomniane własności, korzystne dla celów aplikacyjnych, ulegają wzmocnieniu wraz ze zmniejszeniem wymiarowości układu. Doprowadziło to do powstania drutów i kropek kwantowych.
Nanometr to kwintesencja małości – jedna miliardowa metra, dziesięć atomów wodoru ułożonych jeden za drugim, jedna tysięczna długości bakterii, jedna milionowa łebka od szpilki. Obecnie nanotechnologia to – po badaniach biomedycznych – najbardziej dynamicznie rozwijająca się dyscyplina nauki i techniki.
Nanostrukturami półprzewodnikowymi nazwiemy układy półprzewodnikowe, w których to przestrzeń dostępna dla nośników ładunku jest ograniczona w jednym, dwóch lub trzech wymiarach do obszaru o rozmiarach rzędu kilku-kilkudziesięciu nanometrów. W takich oto strukturach półprzewodnikowych o rozmiarach nanometrowych zachodzi kwantyzacja ruchu nośników ładunku. Zjawisko to, nazywane kwantowym efektem rozmiarowym, pozwala na obserwację nowych zjawisk fizycznych w nanostrukturach i stwarza coraz to nowsze możliwości aplikacyjne. Ograniczenie przestrzeni dostępnej dla nośników ładunku, może zachodzić w wyniku przyłożonego z zewnątrz pola elektrycznego lub przestrzennej modulacji składu chemicznego nanostruktury. Na złączu dwóch półprzewodników o różnym względnym położeniu minimum pasma przewodnictwa i maksimum pasma walencyjnego powstaje bariera potencjału dla elektronów. Już pierwsze nanostruktury półprzewodnikowe, tak zwane dwuwymiarowe studnie kwantowe, zostały otrzymane w latach siedemdziesiątych przy użyciu techniki epitaksji molekularnej.
Dwuwymiarowa studnia kwantowa jest warstwą półprzewodnika o nanometrowej grubości otoczoną materiałem o szerszej przerwie energetycznej (materiałem bariery). Ruch nośników ładunku w takiej nanostrukturze ograniczony jest do obszaru studni kwantowej i jest skwantowany w kierunku wzrostu. Efektywny potencjał, który powoduje uwięzienie nośników ładunku w ograniczonym obszarze przestrzeni nazywany jest potencjałem uwięzienia. Pierwszym zastosowaniem dwuwymiarowych studni kwantowych była rezonansowa dioda tunelowa. Ograniczenie ruchu nośników ładunku do dwóch wymiarów umożliwiło obserwację kwantowego efektu Halla. Półprzewodnikowe studnie kwantowe znalazły zastosowanie w produkcji między innymi: diod świecących, laserów i ultraszybkich tranzystorów balistycznych. Uwięzienie kwantowe nośników ładunku powoduje znaczny wzrost wydajności luminescencji i zwiększa jej stabilność termiczną.
Ponadto ograniczenie przestrzeni optycznie aktywnej pozwala na znaczne zmniejszenie mocy progowej, jaką należy dostarczyć do układu w celu wywołania akcji laserowej. Kwantowy efekt rozmiarowy pozwala stroić długość emitowanej fali poprzez dobór odpowiedniej geometrii nanostruktur. Wspomniane własności, korzystne dla celów aplikacyjnych, ulegają wzmocnieniu wraz ze zmniejszeniem wymiarowości układu. Doprowadziło to do powstania drutów i kropek kwantowych.
Pomoc w Irlandzkich papierach
Jeśli jesteś w Irlandi i potrzebujesz jakichkolwiek informacji odnośnie irlandzkich papierów ta stronka jest dla ciebie jak znalazł. http://www.citizensinformation.ie/en/
Subskrybuj:
Posty (Atom)