Co je kvantová elektronika?

V oblasti kvantové elektroniky studují vědci interakci záření a hmoty na kvantové úrovni.S využitím znalostí z elektroniky a fyziky vědci v této oblasti učinili mnoho pokroků v optice a rádiové fyzice.Stroje, jako je amplifikace světla, stimulovaným emisí záření (laser) a mikrovlnná amplifikace stimulovanou emisí záření (Maser) jsou zvláště užitečné v oblasti kvantové elektroniky.Fyzika, která sjednocuje všechna fyzická zařízení.Jakékoli elektronické zařízení lze považovat za kvantové elektronické zařízení.Většina vědců však chápe kvantová elektronická zařízení jako zařízení, která stimulují přechody mezi kvantovou energií.Lasery a MASERS jsou primární zařízení používaná v kvantové elektronice, protože každá z nich zaostřuje energii do těsného, zaostřeného paprsku.Tranzistory a supravodiče mohou používat principy kvantové mechaniky, ale obvykle se nepovažují za kvantová elektronická zařízení.Atomy, molekuly a jiné kvantové systémy obsahují excitované částice.Tyto systémy mohou obsahovat pouze určité, přísně definované množství energie.Když systém vydává elektromagnetické záření, ve formě světelných nebo rádiových vln, pohybuje se z vyšší úrovně energie na nižší.Lasery a masery lze použít k vzrušení těchto atomů nebo molekul do vyšších stavů energie.

Lasery jsou jedním z hlavních zařízení používaných v kvantové elektronice.Tyto stroje vyzařují světelné vlny v zaostřeném paprsku v úzkém rozsahu záření.Díky tomu je světlo, které laser emituje monochromatický, zatímco většina světelných zdrojů vydává více barev světla, i když se objeví světlo pro oko tak, aby obsahovalo pouze jednu barvu.

Lasery jsou důležité jak ve výzkumu, tak ve řešení praktických problémů.Světlo z laseru nefunguje teplo a postrádá elektrický náboj.Laser může pracovat v korozivních plynech a ve vakuu.Jsou užitečné při měření vzdálenosti s velkou přesností, optickou komunikací a termonukleární fúzí.

Dalším nástrojem, který se běžně používá v kvantové elektronice, je Maser.Tato zařízení emitují mikrovlnné záření v zaostřeném paprsku.Frekvence těchto mikrovků je stabilní a nezhoršuje se tak snadno jako standardní mikrovlny.Aplikace tohoto stroje umožňuje komunikační věže, které emitují zvukové vlny v rozsahu mikrovlnného záření, aby odesílaly informace na velké vzdálenosti s malým zkreslením.