La Photonik ist die Wissenschaft und Technologie der Erzeugung, Kontrolle und Erkennung von Photonen, die Lichtteilchen sind. Die Photonik untermauert die Technologien des täglichen Lebens, von Smartphones über Laptops und das Internet bis hin zu medizinischen Instrumenten und Lichttechnik. Das XNUMX. Jahrhundert wird genauso von der Photonik abhängen wie das XNUMX. Jahrhundert von der Elektronik.
In diesem Artikel erzählen wir Ihnen alles, was Sie über die Photonik, ihre Eigenschaften und ihre Bedeutung wissen müssen.
was ist photonik
Photonik ist die Wissenschaft des Lichts. Es ist die Technologie der Erzeugung, Steuerung und Detektion von Lichtwellen und Photonen, die Lichtteilchen sind. Die Eigenschaften von Wellen u Photonen können verwendet werden, um das Universum zu erforschen, Krankheiten zu behandeln und sogar Verbrechen aufzuklären. Wissenschaftler untersuchen Licht seit Hunderten von Jahren. Die Farben des Regenbogens sind nur ein kleiner Teil des gesamten Bereichs der Lichtwellen, der als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet wird. Die Photonik erforscht einen breiteren Wellenlängenbereich von Radio-Gammastrahlen, einschließlich Röntgen-, Ultraviolett- und Infrarotstrahlen.
Erst im 1960. Jahrhundert zeigte Sir Isaac Newton, dass weißes Licht aus verschiedenen Lichtfarben besteht. Zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts schlugen Max Planck und später Albert Einstein vor, dass Licht sowohl eine Welle als auch ein Teilchen ist, eine damals höchst umstrittene Theorie. Wie kann Licht gleichzeitig zwei völlig verschiedene Dinge sein? Spätere Experimente bestätigten diese Dualität des Lichts. Der Begriff Photonik tauchte um XNUMX auf, als Theodore Maiman den Laser erfand.
Schlüsselmerkmale
Obwohl Wir können nicht das gesamte elektromagnetische Spektrum sehen, sichtbare und unsichtbare Lichtwellen sind Teil unseres täglichen Lebens. Photonik ist überall; in der Unterhaltungselektronik (Barcodescanner, DVD-Player, TV-Fernbedienungen), Telekommunikation (Internet), Gesundheit (Augenchirurgie, medizinische Geräte), Fertigung (Laserschneiden und -bearbeitung), Verteidigung und Sicherheit (Infrarotkameras, Fernerkundung), Unterhaltung (Holografie, Lasershows) etc.
Weltweit betreiben Wissenschaftler, Ingenieure und Technologen Spitzenforschung auf dem Gebiet der Photonik. Die Wissenschaft des Lichts wird auch aktiv in Klassenzimmern und Museen gelehrt, wo Lehrer und Pädagogen ihre Leidenschaft für das Gebiet mit jungen Menschen und der Öffentlichkeit teilen. Die Photonik eröffnet eine unbekannte und weitreichende Welt der Möglichkeiten, begrenzt nur durch einen Mangel an Vorstellungskraft.
Bedeutung der Photonik
Photonik findet sich in Digitalkameras und in den Bildschirmen unserer Smartphones und ist für die Herstellung der integrierten Schaltkreise, aus denen sie bestehen, unerlässlich. Darüber hinaus werden die Sprache und Daten, die wir über unsere Smartphones senden und empfangen, durch unterirdische Glasfasernetze in Lichtimpulse umgewandelt, genau wie die Texte, Musik, Bilder und Videos, die unsere Geräte erreichen, wenn wir im Internet surfen. Warum Licht verwenden? Weil das Versenden von Informationen das Schnellste, Zuverlässigste und Effizienteste ist, was wir haben
Andererseits kann künstliches Licht den Tag verlängern, für Freizeit- und Produktivaktivitäten nutzen und für mehr Sicherheit sorgen. Die Beleuchtungstechnik hat nicht aufgehört sich weiterzuentwickeln, auf der Suche nach effizienteren, vielseitigeren, sparsameren und umweltfreundlicheren Beleuchtungssystemen sind wir von Kerzen zu LEDs übergegangen.
Nie zuvor hatten wir eine so effiziente Lichtquelle zur Verfügung, in einer solchen Vielfalt an Farben, Intensitäten, so langlebig und langlebig. LEDs werden zunehmend in Ampeln, Autoscheinwerfern und in Haushalten eingesetzt, Sie können sich auch für kurze Zeit ein- und ausschalten, was für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist, wodurch unsere Beleuchtungssysteme uns mehrere Jahre lang gleichzeitig dienen können. Beleuchtung und Internetverbindung sind vorhanden. Diese neue Technologie wird Li-Fi genannt.
Vorteile
Mit Hilfe von Licht, Länge, Temperatur, Verformung, der dreidimensionalen Form von Objekten und vielen anderen Variablen können Messungen mit unerreichter Präzision und auf nicht-invasive Weise durchgeführt werden. Licht kann uns auch Informationen über das Objekt geben, das es aussendet, und über das Medium, durch das es sich bewegt.
Daher können wir es verwenden, um das Universum zu erforschen und zu verstehen, das Vorhandensein von Schadstoffen zu erkennen, die Qualität von Lebensmitteln und Getränken, die Toxizität bestimmter Substanzen usw. zu überprüfen. Licht kann verwendet werden, um Sehprobleme bei Menschen zu korrigieren, Tumore im Körper auf viel weniger invasive und weniger schmerzhafte Weise zerstören, bestimmte Krankheiten in einem frühen Stadium diagnostizieren und wirksamere Behandlungen anbieten, die Läsionen zerstören, ohne die Organisation von gesundem Gewebe zu schädigen.
Photonik wird in unserem täglichen Leben verwendet: Barcode-Lesegeräte in Supermärkten, DVD-Player, Fernsehbildschirme und Fernbedienungen in unseren Häusern, Projektoren und Videoüberwachungssysteme in Kinos usw. Fälschungserkennung, Landwirtschaft, Sensoren, künstliches Sehen, Mikroskope, Teleskope, Laser, Automobilindustrie, Das Anwendungsspektrum ist so breit gefächert, dass noch viele Innovationen auf uns zukommen werden.
Die Veranstaltung findet seit 2014 alle zwei Jahre statt und immer mehr Unternehmen, Forschungszentren, Bildungseinrichtungen und Organisationen aus der ganzen Welt nehmen teil, um die Bedeutung der Photonik in der Community zu fördern. Dieses Datum wurde gewählt, weil die Generalkonferenz für Maß und Gewicht am 21. Oktober 1983 einen konstanten Wert von angenommen hat 299.792,458 Kilometer pro Sekunde für die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.
Industrieländer verstehen, dass die Photonik eine größere Rolle in der Weltwirtschaft spielen wird. Die Daten zeigen, dass der globale Photonik-Markt erreicht ist 350 Milliarden Euro im Jahr 000 und wird voraussichtlich auf 2011 Milliarden Euro im Jahr 615 steigen. Die EU betrachtet die Photonik in Kombination mit Mikro- und Nanoelektronik, Nanotechnologie, Biotechnologie, fortschrittlichen Materialien und fortgeschrittener Fertigungstechnologie als eine „Schlüsseltechnologie“, die horizontal ist, in einer Vielzahl von Branchen angewendet wird, Innovationen fördert und zur großen Gesellschaft beiträgt. Herausforderungen bieten Lösungen. Diese Schlüsseltechnologien werden den Ländern und Regionen, die sie entwickeln und nutzen, eine führende Rolle bei der Schaffung fortschrittlicher, nachhaltiger und grünerer Volkswirtschaften geben.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Photonik und ihre Eigenschaften erfahren können.