La fotonika je veda a technológia generovania, riadenia a detekcie fotónov, ktoré sú časticami svetla. Fotonika je základom technológií každodenného života, od smartfónov po notebooky, internet, lekárske prístroje a osvetľovaciu techniku. XNUMX. storočie bude závisieť od fotoniky rovnako ako XNUMX. storočie od elektroniky.
V tomto článku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť o fotonike, jej vlastnostiach a význame.
čo je fotonika
Fotonika je veda o svetle. Ide o technológiu generovania, riadenia a detekcie svetelných vĺn a fotónov, čo sú častice svetla. Vlastnosti vĺn a fotóny môžu byť použité na prieskum vesmíru, liečbu chorôb a dokonca aj riešenie zločinov. Vedci študujú svetlo už stovky rokov. Farby dúhy sú len malou časťou celého rozsahu svetelných vĺn, ktoré sa nazývajú elektromagnetické spektrum. Photonics skúma širší rozsah vlnových dĺžok rádiového žiarenia gama, vrátane röntgenového, ultrafialového a infračerveného žiarenia.
Až v 1960. storočí Sir Isaac Newton preukázal, že biele svetlo sa skladá z rôznych farieb svetla. Na začiatku XNUMX. storočia Max Planck a neskôr Albert Einstein navrhli, že svetlo je vlna aj častica, čo bola v tom čase veľmi kontroverzná teória. Ako môžu byť svetlo dve úplne odlišné veci súčasne? Neskoršie experimenty potvrdili túto dualitu svetla. Termín fotonika sa objavil okolo roku XNUMX, keď Theodore Maiman vynašiel laser.
kľúčové vlastnosti
Hoci Nevidíme celé elektromagnetické spektrum, viditeľné a neviditeľné svetelné vlny sú súčasťou nášho každodenného života. Fotonika je všade; v spotrebnej elektronike (snímače čiarových kódov, DVD prehrávače, TV diaľkové ovládače), telekomunikáciách (internet), zdravotníctve (očné operácie, medicínske prístroje), výrobe (laserové rezanie a obrábanie), obrane a bezpečnosti (infračervené kamery, diaľkové snímanie), zábave (holografia, laserové show) atď.
Vedci, inžinieri a technológovia po celom svete vykonávajú špičkový výskum v oblasti fotoniky. Veda o svetle sa aktívne vyučuje aj v triedach a múzeách, kde učitelia a pedagógovia zdieľajú svoju vášeň pre túto oblasť s mladými ľuďmi a verejnosťou. Fotonika otvára neznámy a ďalekosiahly svet možností, limitovaný len nedostatkom fantázie.
Význam fotoniky
Fotonika sa nachádza v digitálnych fotoaparátoch a obrazovkách našich smartfónov a je nevyhnutná pre výrobu integrovaných obvodov, ktoré ich tvoria. Okrem toho sa reč a údaje, ktoré odosielame a prijímame prostredníctvom našich smartfónov, premieňajú na svetelné impulzy prostredníctvom podzemných sietí optických vlákien, podobne ako texty, hudba, obrázky a videá, ktoré sa dostanú do našich zariadení pri prehliadaní webu. Prečo používať svetlo? Pretože posielanie informácií cez ňu je to najrýchlejšie, najspoľahlivejšie a najefektívnejšie, čo máme
Na druhej strane umelé svetlo dokáže predĺžiť dĺžku dňa, využiť ho na rekreačné a produktívne aktivity a poskytnúť väčšiu bezpečnosť. Svetelná technika sa nezastavila vo vývoji, pri hľadaní efektívnejších, všestrannejších, hospodárnejších a ekologickejších osvetľovacích systémov sme prešli od sviečok k LED.
Nikdy predtým sme nemali k dispozícii taký účinný svetelný zdroj, v takej škále farieb, intenzity, tak odolný a dlhotrvajúci. LED diódy sa čoraz viac používajú na semaforoch, svetlometoch automobilov a v domácnostiach, dokážu sa tiež zapínať a vypínať na krátky čas, pre ľudské oko nepostrehnuteľný, čo umožní našim osvetľovacím systémom slúžiť nám súčasne niekoľko rokov. Osvetlenie a internetové pripojenie je zabezpečené. Táto nová technológia sa nazýva Li-Fi.
výhody
Pomocou svetla, dĺžky, teploty, deformácie, trojrozmerného tvaru predmetov a mnohých ďalších premenných je možné vykonávať merania s bezkonkurenčnou presnosťou a neinvazívnym spôsobom. Svetlo nám tiež môže poskytnúť informácie o objekte, ktorý ho vyžaruje, a o médiu, ktorým sa pohybuje.
Preto ho môžeme použiť na skúmanie a pochopenie vesmíru, zisťovanie prítomnosti kontaminantov, overovanie kvality potravín a nápojov, toxicitu niektorých látok atď. Svetlo možno použiť na nápravu problémov so zrakom u ľudí, ničia nádory v tele oveľa menej invazívnym a menej bolestivým spôsobom, diagnostikujú určité ochorenia v ranom štádiu a poskytujú účinnejšiu liečbu, ktorá zničí lézie bez poškodenia organizácie zdravého tkaniva.
Fotonika sa používa v našom každodennom živote: čítačky čiarových kódov v supermarketoch, DVD prehrávače, televízne obrazovky a diaľkové ovládače v našich domácnostiach, projektory a video monitorovacie systémy v kinách atď. Detekcia falzifikátov, poľnohospodárstvo, senzory, umelé videnie, mikroskopy, teleskopy, lasery, automobilový priemysel, rozsah aplikácií je taký široký, že stále existuje veľa inovácií.
Podujatie sa koná každé dva roky od roku 2014 a zúčastňuje sa ho stále viac spoločností, výskumných centier, vzdelávacích inštitúcií a organizácií zapojených do fotoniky z celého sveta, aby podporili jej význam v komunite. Tento dátum bol vybraný preto, že 21. októbra 1983 Generálna konferencia pre váhy a miery prijala konštantnú hodnotu 299.792,458 XNUMX kilometrov za sekundu pre rýchlosť svetla vo vákuu.
Vyspelé krajiny chápu, že fotonika bude hrať väčšiu úlohu vo svetovej ekonomike. Údaje ukazujú, že globálny trh s fotonikou dosiahol 350 miliárd eur v roku 000 a očakáva sa, že v roku 2011 vzrastú na 615 miliárd eur. EÚ považuje fotoniku kombinovanú s mikroelektronikou a nanoelektronikou, nanotechnológiou, biotechnológiou, pokročilými materiálmi a vyspelou výrobnou technológiou za „kľúčovú technológiu“, ktorá je horizontálna, používa sa vo veľkom množstve priemyselných odvetví, podporuje inovácie a prispieva k veľkej spoločnosti. výzvy ponúkajú riešenia. Tieto kľúčové technológie poskytnú krajinám a regiónom, ktoré ich rozvíjajú a využívajú, vedúcu úlohu pri vytváraní vyspelých, udržateľných a ekologickejších ekonomík.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o fotonike a jej charakteristikách.