На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Квантовые эффекты, применяемые в метрологии

Информация:

Тип работы: Реферат. Добавлен: 20.1.2014. Сдан: 2013. Страниц: 21. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание

Введение 3

1. Квантовая метрология 4
1.1 Понятие о науке 4

2. Квантовые эффекты 6
2.1. Макроскопические квантовые эффекты 6
2.2. Квантовый эффект Джозефсона и его применение 9
2.3. Квантовый эффект Холла 11
2.4. Эффект Мёссбауэра 16

Заключение 20

Использованная литература 21


2
[Введение
Еще во второй половине прошлого века (XX) в метрологии начали использовать квантовые эффекты для построения эталонов единиц физических величин. Как известно, в 1960 г. Была принята международная система единиц - первая система (СИ) такого рода, признанная на международном уровне.
Основными достоинствами СИ являются:
1) универсальность - охват всех областей науки и техники;
2) унификация единиц для всех областей хозяйственных комплексов всех стран мира и видов измерений: механических, тепловых, магнитных, электрических, световых, акустических и т.д.
3) возможность воспроизведения единиц с высокой точностью в соответствии с их определениями;
4) когерентность единиц - все производные единицы СИ получают из уравнений связи между величинами, в которых коэффициенты равны 1 и т.д.
Международная система единиц была принята на XI Генеральной конференции по мерам и весам в октябре 1960 г. В последующем в нее вносились изменения и дополнения. В настоящее время СИ состоит из семи основных единиц, двух дополнительных и ряда производных, число которых неограниченно. Соответственно СИ были разработаны семь основных эталонов. Из них, например, эталоном метра теперь считается длина пробега светового луча в вакууме за 1/299792458 долю секунды (т.е. данный эталон основан на квантовом эффекте). А секундой является промежуток времени, за который атом цезия совершает 9 192 631 770 колебаний (т.е. периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия?133, принято в 1967 г., резолюция № 1 XIII- ой Генеральной конференции по мерам и весам).
Эталон силы света - канделы - определен как сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 ґ 1012 Гц, энергетическая сила излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср (эталон утвержден резолюцией № 3 в 1979 г. XVI Генеральной конференцией по мерам и весам). В 1960-1970-е гг. учеными было установлено, что квантовый характер излучения света атомами связан с переходом атомных электронов из одного энергетического состояния в другое.]. 1.


3
[1.КВАНТОВАЯ МЕТРОЛОГИЯ
1.1. Понятие о науке.
Квантовая метрология - наука об измерениях, базирующихся на квантовых явлениях. Основная проблема квантовой метрологии - установление т. н. естественной системы единиц физических величин на основе фундаментальных констант. Главные направления в квантовой метрологии: разработка и реализация квантовых эталонов (КЭ); установление соответствия между размерами единиц, воспроизводимых различными КЭ, а также преемственности между ними и традиционными эталонами; выявление и изучение погрешностей КЭ, в т. ч. вызываемых ограничениями квантового характера (напр., неопределенностей соотношением);поиск квантовых явлений, в которых наиб. стабильно и с мин. погрешностью воспроизводятся значения фундаментальных констант и их комбинаций; уточнение и согласование их значений; развитие методов измерений с наивысшей точностью и мин. порогом чувствительности, основанных на квантовых явлениях.
КЭ единиц физических величин системы СИ. Единица времени (секунда) воспроизводится с помощью квантового цезиевого эталона частоты. Секунда определяется интервалом, в к-ром укладывается 9 192 631 770 периодов колебаний излучения, соответствующего квантовому переходу между уровнями сверхтонкой структуры атома 133Cs с квантовыми числами F=4 и F=3. В состав национальных эталонов единиц времени и частоты помимо цезиевой атомно-лучевой трубки входят также КЭ на основе водородного генератора. Единица длины (метр). В течение более 20 лет единица длины поддерживалась на основе длины волны излучения. С 1983 12-й Генеральной конференцией по мерам и весам рекомендовано новое определение метра, основанное на соотношении l=cnи канонизированном значении скорости света в вакууме с=299 792 458 м/с. Для реализации эталона используют, как правило, гелий-неоновый лазер, частота генерации которого n измеряется с помощью КЭ секунды. Это позволяет связать эталоны единиц времени и длины (см. Оптические стандарты частоты). Единица силы тока (ампер) воспроизводится измерением магнитной индукции методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на протонах или лёгких ядрах (напр., 4 Не). Магнитное поле создаётся эталонной катушкой точно измеренной геом. конфигурации с рассчитываемым коэффициентом преобразования тока в индукцию поля. Воспроизведение ампера реализуется в соответствии с соотношением I=w/Kg, где w - частота сигнала ЯМР, К- постоянная эталонной катушки, g - гиромагнитное отношение ядра. Для протонов g отличается от идеального значения g=2m р/h (m р - магнитный момент протона) поправками ~10-5 вследствие экранировки протона в сферичном объёме Н 20. Единица эдс (вольт) воспроизводится КЭ, основанном на Джозефсона эффекте; при этом используется соотношение:
V = N * v (h/2e),
4
где N - номер ступеньки на вольт - амперной характеристике джозефсоновского перехода (N ~ 103, целое число), n - частота электромагнитного излучения, подаваемого на переход. Значение (h/2e) устанавливается в результате согласования значений фундаментальных констант. Согласованное (1986) значение: h/2e=2,06783461(61)310-15 Вб. Единица электрического сопротивления (ом). В КЭ используется квантовый Холла эффект. Воспроизводимое квантованное значение сопротивления выражается соотношением
R=h/p*e2,
где р - целое число (номер плато в квантовом эффекте Холла), отношение h/e2 связано с безразмерной постоянной тонкой структуры:
1/? = h/e2 + 2/µ0*c,
где m0 - магнитная проницаемость вакуума. Значение a может быть установлено независимо от размеров единиц, поддерживаемых эталонами, направленными из измерений аномального магнитного момента электрона. Согласованное (1986) значение: a-1=137,039895(61).
Методы измерений с наивысшей точностью и минимальным порогом чувствительности. Наиболее широко применяется эффект Джозефсона. На основе сверхпроводящих квантовых интерферометров разработаны методы измерений, порог чувствительности которых снижен вплоть до ограничений фундаментального характера. Сюда относятся, например, пиковольтметры (порог чувствительности 10-14 В), пикоамперметры (10-15 A), веберметр (10-19 Вб, т. е. ~10-5 кванта потока). Из других КЭ следует отметить эталоны, основанные на туннельном эффекте, позволяющем в сканирующем туннельном микроскопе достичь при исследовании профиля поверхности разрешающей способности порядка атомных размеров.]. 2.


5
[2. Квантовые эффекты
2.1. Макроскопические квантовые эффекты
МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ КВАНТОВЫЕ ЭФФЕКТЫ - совокупность явлений, в которых характерные особенности квантовой механики непосредственно проявляются в поведении макроскопических объектов. В большинстве случаев поведение макроскопических (содержащих большое число атомов) тел с высокой точностью описывается классической механикой, так что характерная для квантово........


20
Использованная литература

1. Использование квантовых эффектов; Книга; < book_1325_glava_42_5.4.7._BIRZHEVYE_SDELKI.html>
2. Квантовая метрология; Физическая энциклопедия; < dic.nsf/enc_physics/3450/КВАНТОВАЯ>
3. Макроскопические квантовые эффекты; Энциклопедия физики и техники; < articles/part_1/2136.html>
4. Квантовый эффект Джозефсона; Энциклопедия измерений; < info/index.php?ELEMENT_ID=6829>
5. Квантовый Эффект Холла; Интернет-журнал; < obrazovanie/stsoros/847.html>
6. Эффект Мёссбауэра; Энциклопедия физики и техники; < articles/part_1/2232.html>




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.