Mi az a kvantum elektronika?

A kvantumelektronika területén a tudósok a sugárzás és az anyag kölcsönhatását vizsgálják kvantumszinten.Az elektronika és a fizika ismereteit felhasználva az ezen a területen működő tudósok számos előrelépést tettek az optika és a rádiófizika területén.Az olyan gépek, mint a fényerősítés a sugárzás (lézer) stimulált kibocsátásával és a mikrohullámú amplifikációval a sugárzás stimulált kibocsátásával (MASER), különösen hasznosak a kvantumelektronika területén.Az összes fizikai eszközt egyesíti a fizika.Mint ilyen, bármely elektronikus eszköz kvantum elektronikus eszköznek tekinthető.A legtöbb tudós azonban a kvantum elektronikus eszközöket csak azoknak az eszközöknek tekinti, amelyek stimulálják a kvantum energiaszintek közötti átmenetet.A lézerek és a maserek az elsődleges eszközök, amelyeket a kvantumelektronikában használnak, mivel ezek mindegyike az energiát szoros, fókuszált gerendává fókuszálja.A tranzisztorok és a szupravezetők használhatják a kvantummechanika alapelveit, de ezeket általában nem tekintik kvantum elektronikus eszközöknek.Az atomok, molekulák és más kvantumrendszerek gerjesztett részecskéket tartalmaznak.Ezek a rendszerek csak bizonyos, szigorúan meghatározott energiamennyiséget tartalmazhatnak.Amikor egy rendszer elektromágneses sugárzást bocsát ki fény- vagy rádióhullámok formájában, akkor a magasabb energiaszintről az alsóra mozog.A lézerek és a maserek felhasználhatók ezeknek az atomoknak vagy molekuláknak a magasabb energiaállapotokba történő gerjesztésére.

A lézerek az egyik fő eszköz, amelyet a kvantumelektronikában használnak.Ezek a gépek a fényhullámokat fókuszált sugárban sugározzák a sugárzási tartományon belül.Ez azt a fényt teszi, amelyet egy lézer monokrómot bocsát ki, míg a legtöbb fényforrás több színű fényt bocsát ki, még akkor is, ha a fény a szemnek csak egy színt tartalmaz.

A lézerek fontosak mind a kutatás, mind a gyakorlati problémák megoldásában.A lézer fénye nem diffúzza a hőt, és nincs elektromos töltés.A lézer korrozív gázokban és vákuumban működhet.Hasznosak a távolság nagy pontossággal, optikai kommunikációval és termonukleáris fúzióval történő mérésében.Ezek az eszközök mikrohullámú sugárzást bocsátanak ki egy fókuszált sugárban.Ezeknek a mikrohullámúaknak a frekvenciája stabil, és nem romlik olyan könnyen, mint a standard mikrohullámok.A gép alkalmazása lehetővé teszi, hogy a mikrohullámú sugárzási tartományban hanghullámokat kibocsátó kommunikációs tornyok nagy távolságokon keresztül információkat küldjenek kis torzítással.