Wetenschap
* De schaal van energieniveaus: Kwantumeffecten worden merkbaar wanneer de energieniveaus klein zijn in vergelijking met de energie die bij een proces betrokken is. Op macroscopisch niveau zijn de energieverschillen tussen gekwantiseerde toestanden ongelooflijk klein. Het energieverschil tussen twee vibratietoestanden van een macroscopisch object is bijvoorbeeld veel kleiner dan de energie geassocieerd met zijn beweging of temperatuur.
* Thermisch gemiddelde: Objecten in onze wereld bevinden zich op kamertemperatuur, wat betekent dat hun atomen en moleculen constant trillen en bewegen. Deze thermische energie is veel groter dan het energieverschil tussen gekwantiseerde energieniveaus. Als gevolg hiervan observeren we een continu bereik van energietoestanden in plaats van discrete.
* klassieke benaderingen: Veel fysieke fenomenen die we dagelijks ervaren, kunnen nauwkeurig worden beschreven door de klassieke fysica, die geen rekening houdt met kwantisatie. Dit werkt omdat de energieniveaus zo dicht bij elkaar liggen dat ze voor onze dagelijkse doeleinden continu lijken.
Er zijn echter uitzonderingen:
* licht: De kwantisatie van energie is direct waarneembaar in het gedrag van licht. Het foto -elektrische effect, waarbij licht de emissie van elektronen uit een materiaal veroorzaakt, kan alleen worden verklaard door de kwantisatie van lichte energie in fotonen.
* halfgeleiders: Het gedrag van elektronen in halfgeleiders, dat essentieel is voor moderne elektronica, wordt sterk beïnvloed door de kwantisatie van energieniveaus in het materiaal.
* kwantumfenomenen op de nanoschaal: Op nanoschaal worden de effecten van kwantisatie meer uitgesproken. Dit is de reden waarom de kwantummechanica essentieel is voor het begrijpen van het gedrag van nanomaterialen en nanodevices.
In wezen is de kwantisatie van energie altijd aanwezig, maar het is alleen merkbaar in situaties waarin de energieverschillen tussen gekwantiseerde niveaus significant zijn in vergelijking met de andere betrokken energieschalen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com