#物質波是什麼 ❓
#溫故知新 📖
8月15日是法國物理學家 #德布羅意(Louis Victor de Broglie)的誕辰紀念,德布羅意獻給世人的最大貢獻就是提出「#物質波」的概念。
20世紀初量子力學蓬勃發展的時候,科學家好不容易證明了光具有「#波粒二象性」。當時,德布羅意基於自己對量子理論的研究,認為所有粒子都應該要符合「波粒二象性」。此理論被後續的科學家戴維森(Clinton Davisson)與革末(Lester Germer)證實,發現電子也和光一樣可以產生 #繞射圖案,也說明了粒子的波動性質。
物質波為什麼重要呢?其中一個原因是,微觀尺度下,像電子這樣的微小粒子,在遇到能量更高的障壁時,並不會被完全阻擋。只要障壁的能量不是無窮高,障壁的厚度也不是無窮厚。粒子就有機率可以穿透這道障蔽,這就是所謂的「#量子穿隧效應」(Quantum Tunneling Effect)。
量子穿隧效應可以被應用於精密觀察物體表面奈米結構的「#掃描穿隧顯微鏡」(scanning tunneling microscope, STM)。2016年中研院物理所莊天明團隊,就運用團隊自行研發與設計的 STM 系統,確認了層狀材料 PbTaSe2 具有形成拓樸超導的關鍵性質。
詳細內容請見全文:
https://research.sinica.edu.tw/chuang-tien-ming-stm/
掃描探針顯微鏡系統 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文
#光電二極體photodiode #光學跟蹤 #位移測量
【光學跟蹤&測量位移的關鍵部件:四象限光電二極體】
四象限光電二極體 (photodiode) 是光學跟蹤和位移測量系統中的關鍵部件。典型應用包括光學資料存放裝置中拾取雷射的光束居中,雷射鑷 (光阱) 系統中的珠位元測量與阱剛度標定、掃描探針顯微鏡中的懸臂位移測量,以及各種長距離雷射跟蹤的應用,如航太和衛星光通訊,以及針對土木工程和採礦業校準的應用。由於其簡單、可靠的設計和高靈敏度,四象限光電二極體是二維光束對中和位移測量最常用的位置敏感器件。
不過,四象限光電二極體的電路 (如:類比訊號鏈後面的電路) 限制了整個傳感系統的特性,要特別注意配套電路的設計。通常基於四象限光電二極體的位移測量系統都用於戶外 (如:土木工程和採礦業),其中的測量系統必須是電池供電的。考慮到這種測量系統的廣泛應用,需要不斷降低電源電壓和功耗,因此必須密切關注電路設計。用四象限光電二極體測量位置測量系統的具體要求往往取決於:精度、準確性、線性度、動態範圍和頻率頻寬。
在進行測量的位置和四象限光電物體之間,通常使用雷射或 LED 等被動 (無源) 光學系統,以確定物體位置和光點在四象限光電二極體表面位置的作用,其光斑輻照度分佈主要取決於所用光源以及目標光學耦合系統的特性。無論表面光點輻射分佈如何,大多數關於四象限光電二極體中心的光點位置評估演算法都是基於光點重心的位置計算,實現高靈敏度、高速度、高解析度的位置測量;透過引入一個低電壓、超低功耗測量系統,可以很容易地用電池供電。
延伸閱讀:
《四象限光電二極體用於高精度位移測量系統的應用案例》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/1127/37424.html
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