Patrún na dtonn le haghaidh leictreon a théann trí scoilt dhúbailte, uair amháin ag an am. Má thomhaiseann tú “cén scoilt” a théann an leictreon tríd, scriosann tú an patrún cur isteach chandamach a thaispeántar anseo. Cé go n-éilíonn an turgnamh seo roinnt trealaimh sofaisticiúla, tá go leor bealaí ann chun éifeachtaí ár Cruinne chandamach a fheiceáil sa bhaile. Creidmheas íomhá: Dr. Tonomura agus Belsazar ó Wikimedia Commons.

Fiafraigh de Ethan: Conas is féidir liom an Cruinne Quantum a fheiceáil sa bhaile?

Déan na cúig thurgnamh seo i do sheomra suí féin i gceart, agus déan iniúchadh ar chuid de na feiniméin baffling is mó sa nádúr.

Is smaoineamh réabhlóideach é go bhfuil an Cruinne déanta as cáithníní chandamach doshannta, ultra-bídeach. Níos mó ná sin, ní iompraíonn na quanta seo ach mar cháithníní faoi chúinsí áirithe; i ndálaí eile, iompraíonn siad mar thonnta. Fuaimeann sé seo ní amháin frithchúiteach, ach i bhfad i gcéin. Ach ní chreideann fisiceoirí aon rud gan a chur ina luí orthu féin gurb é seo an chaoi a n-iompraíonn an dúlra i ndáiríre, agus teastaíonn turgnaimh uaidh chun é a fhíorú. An féidir leat aon cheann acu a dhéanamh sa bhaile? Sin an rud ba mhaith lenár dtacadóir Patreon Ron Lisle a fháil amach:

Tá sé an-spraoi i gcónaí cloisteáil faoi éifeachtaí chandamach freaky is féidir a thaispeáint sa bhaile gan trealamh mór eolaíochta, mar shampla, péire spéaclaí gréine polaraithe a úsáid.

Tá bealaí an-éasca ann chun taitneamh a bhaint as nádúr tonn agus cáithníní… bhuel, an dúlra. Seo roinnt turgnaimh is féidir leat a dhéanamh sa bhaile chun é a fheiceáil duit féin!

Ligeann na patrúin díraonta ó phointeoir léasair a shoilsiú trasna nó tríd (agus an t-alúmanam scriosta as) CD nó DVD leat an spásáil clais sa mheán stórála optúil a thomhas. Creidmheas íomhá: Taiscéalaíochtaí Eolaíochta le Paul Doherty.

1.) Pointeoir léasair agus CD / DVD / Blu-Ray. An bhfuil pointeoir léasair agat? An bhfuil CD, DVD, nó diosca Blu-Ray áisiúil? Bhuel, múch na soilse agus lonraigh an léasar sin go dronuilleach (ag uillinn ghéar) ag an diosca, agus cad a fheiceann tú? Ná féach ar an diosca féin (agus ná scaoil do shúil amach), ach féach ar an bpointe solais a léirítear. An bhfuil ann ach pointe amháin? Nope. Gach seans go mbeidh dornán díobh ann: 3 ar a laghad, ag brath ar leithead do bhíoma léasair.

Tá sé seo toisc go bhfuil claiseanna beaga bídeacha sa ghaireas stórála optúla, agus an fad idir na pointí solais ag freagairt go inbhéartach don spásáil idir na claiseanna. Níos dlúithe le chéile is iad na pointí solais, is faide i gcéin an spásáil poll, rud a chiallaíonn is lú sonraí is féidir le do ghléas a choinneáil. Má tá CD agus DVD agat, féach cé mhéad níos faide óna chéile ná na pointí DVD ná na cinn CD! Ní féidir é seo a dhéanamh ach mar gheall ar nádúr tonnta an tsolais.

Ní féidir leis an bpatrún cur isteach a chruthaítear nuair a bhuaileann bhíoma léasair gruaig agus a iomadaíonn tríd an spás ní amháin éifeacht chandamach chur isteach fótóin a thaispeáint, ach is féidir leis ligean duit leithead na gruaige a thomhas. Creidmheas íomhá: Frostbite Theatre / Jefferson Lab.

2.) Pointeoir léasair agus snáithe gruaige. An bhfuil snáithe gruaige is féidir leat a spáráil? Cuir ar fionraí go teann é idir dhá phointe, ag fágáil cosán soiléir ón ngruaig go balla bán. Anois, cuir pointeoir léasair ar an ghruaig, agus féach cad a thagann chun cinn ar an mballa. Féach patrún imill gheal-agus-dorcha? Sin mar gheall ar sholas ag gníomhú mar thonn arís, cosúil leis an turgnamh finscéalta scoilte dúbailte, gan ach dhá imill ar an ghruaig (in dhá thoise) seachas dhá scoilt. Cruthaíonn gach fótón aonair an patrún cur isteach leis féin, agus déanann an uillinn idir imill gheal i ndiaidh a chéile tiús do chuid gruaige a thomhas, áit a chiallaíonn patrún le spás níos dlúithe gruaig níos tiubha. (De ghnáth ritheann an ghruaig idir thart ar 20 agus 160 miocrón, agus bíonn gruaig féasóg go seasta i dtreo an chinn is airde de sin.)

Má bhí amhras ort riamh gur tonn é solas, is bealach spraíúil éasca é seo a thaispeáint duit féin.

Nuair a dhéantar grianghraf trí scagaire polaraithe, ní dhéantar ach cuid den solas (an solas polaraithe i dtreo áirithe) a tharchur, rud a chuireann ar ár gcumas rudaí mar na lochtanna i ngloine na fuinneoige cúil (bun) a fheiceáil. Creidmheas íomhá: Etan J. Tal / Wikimedia Commons.

3.) Spéaclaí gréine agus spéaclaí gréine polaraithe. Ag iarraidh a thaispeáint conas a dhéantar solas a pholarú, agus go bhfuil airíonna leictreamaighnéadacha aige? Nó ag iarraidh dul céim níos faide agus a fheiceáil conas a oibríonn criptiú chandamach? Glac flashlight i seomra dorcha agus lonraigh é i dtreo balla. Faigh do lámha ar thrí scagaire polaraithe (is é an bealach saor agus éasca na lionsaí a phreabadh amach as péire de spéaclaí gréine polaraithe), cuir ceann ar bun ionas go dtéann an solas tríd, agus ansin coinnigh an dara ceann sa chosán. den solas a scagann tríd. De réir mar a rothlaíonn tú an dara polaraitheoir sin, feicfidh tú an solas ag gile agus ag laghdú, agus beidh pointe amháin ann nuair a ghearrann an solas amach go hiomlán. Sin an áit a bhfuil do pholaraitheoirí dírithe ag dronuilleoga (90 °) ar a chéile, agus tá na réimsí leictreacha a ceadaíodh tríd an gcéad pholaraitheoir blocáilte go hiomlán ag an dara ceann.

Athraíonn polaraitheoir líneach bhíoma neamhpholaraithe ina cheann le polaraíocht líneach amháin. Tarchuirtear comhpháirteanna ingearacha na dtonnta go léir, agus déantar na comhpháirteanna cothrománacha a ionsú agus a léiriú. Creidmheas íomhá: Bob Mellish / Wikipedia Béarla.

Ach má chuireann tú an tríú polaraitheoir sa lár, agus é a rothlú, is féidir leat solas a sheoladh tríd go dtí an deireadh! Ligfidh an polaraitheoir meánach cuid solais (an chuid a bhfuil a réimse leictreach ailínithe leis an bpolaraitheoir) tríd, agus ansin rithfear an solas a shroicheann an polaraitheoir deireanach tríd an gceann sin freisin. Is léiriú soiléir é ar airíonna leictreamaighnéadacha an tsolais. Le haghaidh criptiú chandamach a thaispeáint, bain an lárpholaraitheoir agus déan treoshuíomh / rothlú an dara polaraitheora a rialú. Má ailíníonn tú iad go foirfe cuiditheach / millteach, nó trasnánach / frithdhiagánach, beidh scéim cumarsáide éagsúil agat, ach ceann a ligfidh duit giotaí faisnéise a sheoladh, i bprionsabal, agus fótón amháin á úsáid agat. Is é an t-analóg foirfe é de scéim cripteagrafaíochta chandamach.

Fad is atá tú ag giniúint giotaí faisnéise go randamach chun a fháil amach an bhfuil do pholaraitheoirí dírithe sa socrú cuiditheach / millteach nó sa socrú trasnánach / frithdhiagánach, ní féidir ach leis an bhfaighteoir beartaithe do chomhartha a dhíchódú; chaithfeadh idirphléascóir an cód cripteagrafaíochta chandamach a bhriseadh gan an eochair a bheith aige! (Tuilleadh sonraí anseo.) D’fhéadfadh go mbeadh an Cruinne chandamach níos aisteach ná mar is féidir linn a ionghabháil, ach a bhuí le hairíonna solais cosúil le cáithníní agus tonnta, is féidir linn taispeántais a chur ar bun chun cuid de na héifeachtaí chandamach sin a fheiceáil ceart inár dteach féin .

Le haghaidh bónas breise de rianta radaighníomhacha, cuir maintlín brathadóra deataigh go bun do sheomra scamall, agus féach ar na cáithníní mallghluaiste a thagann amach as. Preabfaidh cuid acu as an mbun fiú! Creidmheas íomhá: NASA / GRC / Bill Bowles.

4.) Tóg do sheomra scamall féin. Ar mhaith leat riamh cáithníní chandamach a fheiceáil, agus na rianta a dhéanann siad agus iad ag bogadh tríd an aer, le do shúile féin? Bhuel, ar feadh níos lú ná $ 100, is féidir leat iad a fheiceáil ó ghhathanna cosmacha agus ó fhoinsí radaighníomhacha sa bhaile. Níl le déanamh agat ach seomra scamall a thógáil duit féin. B’fhéidir nach mbeidh tú in ann cáithníní aonair, fo-adamhacha a fheiceáil le do shúile féin, mar is beag tionchar a bhíonn ag tonnfhaid an tsolais a fheiceann ár súile orthu. Ach má chruthaíonn tú gal as alcól - alcól íon, 100% cosúil le alcól isopropil nó eitile (ní oibreoidh aon rud níos lú ná 90%!) - cruthóidh cáithnín luchtaithe tapa atá ag gluaiseacht rian a fheiceann tú féin go radhairc! Seo mar atá:

  • Tosaigh trí umar éisc uisceadán dronuilleogach a fháil, ceann a bhfuil rónta soladacha maithe timpeall na n-imill go léir agus nach sceithfidh.
  • Gearr trí phíosa mór cúr tiubh inslithe den mhéid céanna: dhá cheann le poill dronuilleogacha atá mór go leor chun go luífeadh an umar éisc istigh, ceann a fhágann tú soladach do do “bhonn”.
  • Gearr píosa de mhiotal leatháin chruach ghalbhánuithe an méid céanna leis an cúr inslithe. Ceangail stoc cárta dubh nó feilt dubh neamhlonrach, nó spraeáil é le péint dhubh neamhlonrach, don dromchla méid an umair éisc.
  • Cuir an pláta miotail idir an dá shraith barr cúr inslithe; cuir sraith dhá thaobh de chré samhaltaithe leis an umar a fheistiú timpeall. Cuir uisce nó cuid den tuaslagán alcóil isteach sa groove ionas nach féidir le haon aer dul isteach nó amach nuair a chuireann tú an umar ar a bharr.
  • Mionathraigh an umar éisc trí shraith d’ábhar feilt nó spúinse a chur le bonn an umair. Faigh slán é; beidh sé bun os cionn! Nuair a bheidh sin socraithe, tá tú réidh chun é a chur le chéile.
  • Cuir roinnt oighir thirim sa chéad dá shraith (bonn soladach agus dronuilleog log) den chúr inslithe, ansin cuir an pláta miotail (an taobh dubh suas) ar a bharr, ansin an tsraith dheireanach de chúr inslithe. Ansin cuir an t-uisce / alcól isteach sa groove cré, agus an ciseal feilte / spúinse sa bhanc éisc a sáithiú / a sháithiú ag an am céanna leis an tuaslagán alcóil. . timpeall leis an gal alcóil istigh.
  • Múch na soilse go léir ionas go mbeidh sé i seomra dorcha, lonraigh splancsholas geal (nó teilgeoir) tríd an umar, cuir réad te, trom (cosúil le tuáille fillte, úr as an triomadóir) ar bharr an umair, agus fan thart ar 10 nóiméad.

Tá roinnt treoracha mionsonraithe thart, má tá na treoracha seo ró-shimplí duitse. Agus an luach saothair atá agat as an obair seo? Feicfidh tú an gal alcóil rósháithithe le feiceáil, agus i dtreo bhun an umair, tosóidh tú ag féachaint ar fhoirm “rian” amháin san umar gach soicind: níos mó nó níos lú ag brath ar mhéid do umar. Caith an maintlín ó bhrathadóir deataigh ann, astaire cáithníní alfa radaighníomhacha, agus feicfidh tú níos mó fós. Bain sult as do dhearcadh ar cháithníní aonair, fo-adamhacha sa bhaile.

Sonraíonn an éifeacht fhótaileictreach an chaoi ar féidir leictreoin a ianú le fótóin bunaithe ar thonnfhad fótón aonair, ní ar dhéine solais nó ar aon mhaoin eile. Creidmheas íomhá: Wolfmankurd / Wikimedia Commons.

5.) Solas gearr-tonn UV agus tinsel crann Nollag. Ar chuala tú riamh faoi fhear darb ainm Einstein? In ainneoin go bhfuil aithne níos fearr aige ar choibhneasacht agus E = mc², bhuaigh sé an Duais Nobel i ndáiríre as a thaighde chandamach ar fheiniméan ar a dtugtar an éifeacht fhótaileictreach anois. Féadfaidh tú an éifeacht seo a bhaint amach duit féin sa bhaile! Tóg roinnt páipéar gainimh agus gaineamh an taobh amuigh de chanán folamh alúmanaim, ansin téip an tinsel leis i cibé cumraíocht is mian leat (is fearr gar dá chéile) nó téip sreang chopair chuig an canna alúmanaim agus an tinsel chuige sin. Cuir an canna agus an tinsel suas ar dhromchla inslithe, cosúil le cupán styrofoam, agus cuimil balún teannta i gcoinne do léine chun é a mhuirearú. Anois, déan teagmháil leis an tinsel, ar cheart go mbeadh muirear diúltach ann agus é a athchur. Beidh an tinsel le feiceáil cosúil le gruaig dhaonna atá luchtaithe ar ghineadóir van de Graaff.

Má ghlacann tú mais íseal, ag stiúradh ábhair agus má chuireann tú an cineál céanna luchtaithe i bhfeidhm orthu, aischuirfidh siad a chéile. Tá sé seo chomh fíor maidir le gruaig dhaonna agus atá sé maidir le tinsel. Creidmheas íomhá: Biswarup Ganguly / Wikimedia Commons.

Anois, pointe an gineadóir solais UV gearr-tonn (caithfidh solas UV-C a bheith aige) ag an canna alúmanaim agus é a chasadh air. Cuirtear tús leis na leictreoin, agus is féidir leat é sin a fheiceáil toisc go dtéann an tinsel síos! Má úsáideann tú solas infheicthe, solas infridhearg, nó fiú solas UV-A nó UV-B, fanann na leictreoin faoi cheangal. Is sampla é seo den éifeacht fhótaileictreach, ag taispeáint gurb é an fuinneamh i ngach fótón aonair, ní déine foriomlán an tsolais, a chinneann ianú! (Tuilleadh sonraí anseo.)

Speictream solais infheicthe na Gréine, rud a chabhraíonn linn ní amháin a teocht agus a ianú a thuiscint, ach raidhse na n-eilimintí atá i láthair. Gan tuiscint ar fhisic chandamach agus ar iompar leictreon ag fuinneamh éagsúla, ní fhéadfaimis riamh tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-oibríonn réaltaí. Creidmheas íomhá: Nigel Sharp, NOAO / Réadlann Gréine Náisiúnta ag Kitt Peak / AURA / NSF.

Tá cruthaithe ag an Cruinne nach amháin gur strainséir í ná mar a cheapamar go mbeadh sí, is cosúil gur strainséir í ná mar atá daoine in ann a shamhlú fiú. Mar sin féin, is féidir go leor de na feiniméin is frithchúitimh, na cinn a nochtann nádúr chandamach na Cruinne, a urramú sa bhaile ar bhuiséad cnámha lom. Gan ach beagán trealaimh, foighne, agus iarrachta agat, is féidir leat an Cruinne chandamach a iniúchadh i do sheomra suí féin, agus is é an luach saothair tuiscint díreach ar Cruinne atá, fiú díreach céad bliain ó shin, ar an intinn is gile sa stair Níorbh fhéidir riamh fathomed.

Seol isteach do chuid ceisteanna Iarr ar Ethan chuig startwithabang ag gmail dot com!

Tá Starts With A Bang ar Forbes anois, agus athfhoilsithe ar Meán a bhuíochas lenár lucht tacaíochta Patreon. Tá dhá leabhar ag Ethan, Beyond The Galaxy, agus Treknology: The Science of Star Trek ó Tricorders go Warp Drive.