In fysica, Wat is een Phonon?

Een phonon is een hoeveelheid energie binnen een trilling. Deze zijn aanwezig in alle voorwerpen die actief vibreren, zoals kwarts kristallen. Een manier om een ​​phonon beschouwen is als een resonerende deeltjes binnen een golf. Net zoals een "foton" is een quantum deeltje binnen een lichtgolf, een phonon is een deeltje binnen een geluidsgolf. De term "phonon" is afgeleid van het Griekse woord "telefoon", wat betekent "geluid of stem."

Russische fysicus Igor Tamm wordt gecrediteerd met het eerste theoretiseren het concept van fononen. Aangezien dit concept in 1932 werd geïntroduceerd, zijn deze hoeveelheden zijn geïntegreerd in de tak van de natuurkunde die bekend staat als de kwantummechanica. Ze maken deel uit van de opkomende en voortzetting van het onderzoek in de natuurkunde. Een fonon wordt vaak beschouwd als een "quasiparticle" of "collectieve excitatie," betekent over het algemeen dat het kan worden waargenomen als een verschijnsel, maar niet specifiek als individuele fysieke object geëxtraheerd.

Fononen niet gedragen als onafhankelijke deeltjes, maar interactie met andere fononen binnen een object. Deze interactie zorgt ervoor dat groepen van fononen aan kettingen of rooster structuren te vormen. Een fonon kan zijn energie overdragen aan de volgende in de keten. Een lange rooster of groep die in staat is continu energie overdracht in de vorm van elektriciteit of warmte.

Inzicht in het gedrag van fononen wordt door velen gezien thermodynamische deskundigen als de sleutel tot het creëren van zeer efficiënte geleidende of isolerende materialen. Hoge geleidbaarheid is belangrijk op het gebied van informatica en energie-opslag, terwijl de extreme isolatie is nuttig voor beschermende materialen. Onderzoek blijft, zoals sommige wetenschappers geloven dat nuttige materialen kunnen worden gebouwd als gevolg van onderzoek naar de manier fononen werking en interactie.

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) gecreëerd één dergelijk materiaal in 2010. De MIT experts gecombineerd meerdere lagen van verschillende kristal materiaal in een patroon ontworpen om phononen reflecteren. Tijdens het experiment werd het kristalmateriaal gestopte beweging van de fononen, en deed hen reflecteren of "stuiteren" weer in tegengestelde richting.

Phonon onderzoek kan leiden tot de ontwikkeling van praktische ontwikkelingen in de toekomst. Enkele voorbeelden van uitvindingen die mogelijk zijn door het manipuleren van fononen onder beschermende thermische afscherming voor ruimteschepen, superieure isolatie voor ijskoude omgevingen, en energie collectoren voor draagbare apparaten. Succesvolle manipulatie kan leiden tot wetenschappelijke doorbraken vergelijkbaar met de snelle groei van de solid-state elektronica zoals transistors in de tweede helft van de 20e eeuw.


© 2019 Quilcedacarvers.com | Contact us: webmaster# quilcedacarvers.com