Notes
Slide Show
Outline
1
"Toepassingen"
  • Toepassingen
  • van
  • quantumfysica


  • Een kleine greep…
2
 
3
“Zwakke” Interacties
4
 
5
 
6
Voorbeelden van Tunneling
7
The way to go…. ITER
8
Voorbeelden van Tunneling
9
 
10
 
11
 
12
 
13
Transmissie Elektronenmicroscoop
  • Gebaseerd op golfkarakter van elektronen
  • Gewone microscoop kan enkel details zien ter grootte van de golflengte van het licht
  • De elektronen kunnen versneld worden tot hoge energie en hebben dan een kleine golflengte
14
Foto’s
15
Scanning Tunneling Microscoop  (STM)
  • Beelden met een resolutie ter grootte van een enkel atoom
  • Een geleidende probe met een scherpe punt wordt nabij een oppervlak gebracht
  • De elektronen tunnelen door de barriere van het vacuum
16
Scanning Tunneling Microscoop  (STM)
  • Door een spanning aan te brengen tussen het oppervlak en de naald, tunnelen de elektronen bij voorkeur van oppervlak naar naald
  • De naald sampelt de elektronenverdeling direct boven het oppervlak
  • De STM is zeer gevoelig voor de afstand tussen oppervlak en naald
    • De hoogte van objecten op het oppervlak kunnen gemeten worden met een precisie tot 0.001 nm
17
STM - Single-atom manipulaties
18
STM manipulatie
19
Beperkingen van STM
  • Er is een serieuze beperking van STM omdat deze afhangt van de geleiding van het oppervlak en de naald
    • De meeste materialen hebben geen geleidend oppervlak
    • Een atomic force microscope (AFM) is ontwikkeld en die heeft deze beperking niet
    • Men meet nu de kracht tussen het oppervlak en de naald
    • Men behaalt een vergelijkbare resolutie
20
Quantum dots
21
Quantum dots
22
DNA sensor
23
Magnetic resonance imaging - MRI
24
De voorspelling van antimaterie
25
De voorspelling van antimaterie
26
Wat is antimaterie?
27
Antimaterie
  • Neem 1 gram antimaterie
  • Dit levert
  •        E =  mc2
  •            = (0.001 kg)(3x108 m/s)2
  •            = 9 x 1013 J aan energie!!!
  • Energieverbruik per persoon per jaar
  •        150 GJ/jaar = 1.5 x 1011 J/jaar
28
Het ATHENA experiment op CERN
  • CERN 1996: 9 antiatomen gemaakt
  • CERN experiment ATHENA in 2002: 50.000 antiatomen waterstof gemaakt
  • Start Trek’s warp drive?
  • Alle antiatomen op CERN gemaakt in een jaar: 100 W lamp, kwartier
29
Antimaterie
  • Voor ieder deeltje bestaat er een antideeltje.
  • Tegenovergestelde eigenschappen: bijvoorbeeld de lading, e- en e+.
  • Maak deeltjes en antideeltjes uit energie volgens E = mc2.
  • Als een deeltje en antideeltje van dezelfde soort elkaar ontmoeten, dan verdwijnen ze in een flits van pure energie. Dit heet annihilatie. De vrijgekomen energie volgt ook uit E = mc2.
30
Grootste versnellers staan op CERN - Geneve
  • Ring van 27 km omtrek
  • 100 meter onder de grond
  • 4 interactie punten waar protonen botsen
31
 
32
E=mc2: creatie van  Materie en Antimaterie
33
Big Bang Cosmology
34
Speuren naar antimaterie in het universum
35
 
36
Positron-elektron tomografie