La fotonika to nauka i technologia generowania, kontrolowania i wykrywania fotonów, które są cząsteczkami światła. Fotonika stanowi podstawę technologii życia codziennego, od smartfonów po laptopy, Internet, instrumenty medyczne i technologię oświetleniową. Wiek XXI będzie zależał w takim samym stopniu od fotoniki, jak wiek XX od elektroniki.
W tym artykule powiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o fotonice, jej właściwościach i znaczeniu.
co to jest fotonika
Fotonika to nauka o świetle. Jest to technologia generowania, kontrolowania i wykrywania fal świetlnych i fotonów, które są cząsteczkami światła. Właściwości fal i fotony można wykorzystać do eksploracji wszechświata, leczenia chorób, a nawet rozwiązywania przestępstw. Naukowcy badają światło od setek lat. Kolory tęczy to tylko niewielka część całego zakresu fal świetlnych, zwanego widmem elektromagnetycznym. Fotonika bada szerszy zakres długości fal radiowych promieni gamma, w tym promieni rentgenowskich, ultrafioletowych i podczerwonych.
Dopiero w XVII wieku Sir Isaac Newton wykazał, że białe światło składa się z różnych barw światła. Na początku XX wieku Max Planck, a później Albert Einstein zaproponowali, że światło jest zarówno falą, jak i cząstką, co było wówczas bardzo kontrowersyjną teorią. Jak światło może być jednocześnie dwoma zupełnie różnymi rzeczami? Późniejsze eksperymenty potwierdziły tę dwoistość światła. Termin fotonika pojawił się około 1960 roku, kiedy Theodore Maiman wynalazł laser.
Główne cechy
Chociaż Nie możemy zobaczyć całego spektrum elektromagnetycznego, widzialne i niewidzialne fale świetlne są częścią naszego codziennego życia. Fotonika jest wszędzie; w elektronice użytkowej (skanery kodów kreskowych, odtwarzacze DVD, piloty do telewizorów), telekomunikacji (internet), zdrowiu (chirurgia oka, wyroby medyczne), produkcji (cięcie i obróbka laserowa), obronności i bezpieczeństwie (kamery na podczerwień, teledetekcja), rozrywce (holografia, pokazy laserowe) itp.
Na całym świecie naukowcy, inżynierowie i technolodzy prowadzą nowatorskie badania w dziedzinie fotoniki. Nauka o świetle jest również aktywnie nauczana w salach lekcyjnych i muzeach, gdzie nauczyciele i edukatorzy dzielą się swoją pasją z młodzieżą i publicznością. Fotonika otwiera nieznany i dalekosiężny świat możliwości, ograniczony jedynie brakiem wyobraźni.
Znaczenie fotoniki
Fotonika znajduje się w aparatach cyfrowych i ekranach naszych smartfonów i jest niezbędna do produkcji składających się na nie układów scalonych. Co więcej, mowa i dane, które wysyłamy i odbieramy za pośrednictwem naszych smartfonów, są przekształcane w impulsy światła przez podziemne sieci światłowodowe, podobnie jak teksty, muzyka, obrazy i filmy, które docierają do naszych urządzeń podczas przeglądania sieci. Po co używać światła? Ponieważ przesyłanie przez nią informacji jest najszybszą, najbardziej niezawodną i wydajną rzeczą, jaką mamy
Z drugiej strony sztuczne światło może wydłużyć dzień, wykorzystać je do zajęć rekreacyjnych i produkcyjnych oraz zapewnić większe bezpieczeństwo. Technologia oświetleniowa nie przestała się rozwijać, w poszukiwaniu bardziej wydajnych, wszechstronnych, ekonomicznych i przyjaznych dla środowiska systemów oświetleniowych przeszliśmy od świec do diod LED.
Jeszcze nigdy nie mieliśmy do dyspozycji tak wydajnego źródła światła, w tak różnorodnej kolorystyce, natężeniu, tak trwałego i trwałego. Coraz częściej diody LED znajdują zastosowanie w sygnalizacji świetlnej, reflektorach samochodowych oraz w domach, są również zdolne do włączania i wyłączania na krótki czas, niezauważalny dla ludzkiego oka, dzięki czemu nasze systemy oświetleniowe będą nam służyć jednocześnie przez kilka lat. Oświetlenie i łącze internetowe. Ta nowa technologia nazywa się Li-Fi.
korzyści
Przy pomocy światła, długości, temperatury, odkształcenia, trójwymiarowego kształtu obiektów i wielu innych zmiennych pomiary mogą być dokonywane z niezrównaną precyzją i w sposób nieinwazyjny. Światło może również dostarczyć nam informacji o obiekcie, który je emituje i medium, przez które się przemieszcza.
Dlatego możemy go wykorzystać do eksploracji i zrozumienia wszechświata, wykrywania obecności zanieczyszczeń, weryfikacji jakości jedzenia i napojów, toksyczności niektórych substancji itp. Światło może być wykorzystywane do korygowania problemów ze wzrokiem u ludzi, niszczą nowotwory w organizmie w znacznie mniej inwazyjny i mniej bolesny sposób, diagnozują pewne choroby na wczesnym etapie i zapewniają skuteczniejsze zabiegi, które niszczą zmiany chorobowe bez uszkadzania organizacji zdrowej tkanki.
Fotonika jest wykorzystywana w naszym codziennym życiu: czytniki kodów kreskowych w supermarketach, odtwarzacze DVD, ekrany telewizyjne i piloty w naszych domach, projektory i systemy nadzoru wideo w kinach itp. Wykrywanie fałszerstw, rolnictwo, czujniki, sztuczne widzenie, mikroskopy, teleskopy, lasery, przemysł motoryzacyjny, zakres zastosowań jest tak szeroki, że wciąż czeka nas wiele innowacji.
Wydarzenie odbywa się co dwa lata od 2014 roku, a coraz więcej firm, ośrodków naukowych, instytucji edukacyjnych i organizacji zajmujących się fotoniką z całego świata uczestniczy w promowaniu jej znaczenia w społeczności. Data ta została wybrana, ponieważ 21 października 1983 r. Konferencja Generalna ds. Miar i Wag przyjęła stałą wartość 299.792,458 kilometrów na sekundę dla prędkości światła w próżni.
Kraje rozwinięte rozumieją, że fotonika będzie odgrywać większą rolę w światowej gospodarce. Z danych wynika, że światowy rynek fotoniki dotarł 350 mld euro w 000 r. i ma wzrosnąć do 2011 mld euro w 615 r.. UE uważa fotonikę w połączeniu z mikroelektroniką i nanoelektroniką, nanotechnologią, biotechnologią, zaawansowanymi materiałami i zaawansowaną technologią produkcji za „technologię kluczową”, która ma charakter horyzontalny, jest stosowana w wielu gałęziach przemysłu, promuje innowacje i przyczynia się do rozwoju społeczeństwa. wyzwania dostarczają rozwiązań. Te kluczowe technologie zapewnią krajom i regionom, które je rozwijają i wykorzystują, wiodącą rolę w tworzeniu zaawansowanych, zrównoważonych i bardziej ekologicznych gospodarek.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o fotonice i jej właściwościach.