ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์และสเปกตรัม

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์และสเปกตรัม

ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ vs. สเปกตรัม

ห้องทดลองทางด้านฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ เกี่ยวกับ การกักไอออน เพื่อใช้ใน คอมพิวเตอร์ควอนตัม ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ (Atomic, Molecular, and Optical physics: AMO (อ่าน เอ-เอ็ม-โอ) physics) เป็น ศาสตร์แขนงหนี่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาเกี่ยวกับ สสาร และ ปฏิกิริยาระหว่าง แสง (light) กับ สสาร (matter) ที่ระดับขนาดเท่ากับ อะตอมเดี่ยว หรือ โครงสร้างที่ประกอบไปด้วยอะตอมจำนวนไม่มากนัก ศาสตร์แขนงนี้เป็นการรวมเอา (1) ฟิสิกส์อะตอม (atomic physics), (2) ฟิสิกส์โมเลกุล (molecular physics) และ (3) ฟิสิกส์ทัศนศาสตร์ (optical physics) เข้าไว้ด้วยกัน ภาพศาสตราจารย์ไวอ์แมน (ซ้าย) และ ศาสตราจารย์คอร์เนลล์ (ขวา) นักวิทยาศาสตร์ผู้ได้รับ รางวัลโนเบล ในปี 2544 เกี่ยวกับ สถานะควบแน่น โบส - ไอน์สไตน์ ในก๊าซเจือจาง ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ มีกำเนิดมาพร้อมกับ ฟิสิกส์สาขาหลักๆ สามสาขา นับจากการศึกษาโครงสร้างของอะตอม การค้นพบการแผ่รังสีจากวัตถุดำ และ การศึกษาทดลองเกี่ยวกับโมเลกุล หากแต่ว่า ชื่ออย่างเป็นทางการของสาขา ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ ยังไม่ได้ถือกำเนิดขึ้น ฟิสิกส์ทั้งสามแขนง ได้ถูกนำมารวมไว้ในกลุ่มเดียวกันเนื่องมาจากเหตุผลหลายๆ ข้อ เช่น ปฏิกิริยาระหว่างกันของ อะตอม โมเลกุล และ แสง, ความคล้ายคลึงกันของวิธีการที่ใช้ศึกษา และ ลักษณะร่วม ของ ระดับขนาดของพลังงานที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้นักฟิสิกส์ใช้ความรู้ทั้ง ทาง ฟิสิกส์ดั้งเดิม (classical physics) และ ควอนตัมฟิสิกส์ (quantum physics) ในการศึกษาศาสตร์แขนงนี้ เมื่อศาสตร์ทั้งสามนี้ได้รับการพัฒนาขึ้น ซึ่งเป็นการพัฒนาที่ขนานไปกับพัฒนาการของกลศาสตร์ควอนตัม ความเชื่อมโยงกันระหว่างสาขาก็มีมากขึ้น และ หลอมรวมเข้าด้วยกันตามกาลเวลา ความเชื่อมโยงยิ่งมีมากขึ้นไปอีกเมื่อมีการประดิษฐ์ เลเซอร์ ขึ้นในห้องปฏิบัติการ ซึ่งโดยตัวของมันเองแล้ว เลเซอร์ ก็คือผลพวงหนึ่งของความรู้ความเข้าใจใน ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ สิ่งที่บ่งบอกช่วงระยะเวลากำเนิดชื่อสาขาอย่างเป็นทางการของ AMO นั้นเช่น การที่ American Physical Society (APS) มีการตั้งภาคเฉพาะสำหรับ AMO ชื่อว่า เด-มอพ (Division of Atomic, Molecular, and Optical Physics: DAMOP) ขึ้นเมื่อปี.. ีต่อเนื่องของรุ้งกินน้ำ สเปกตรัม (ละติน spectrum ภาพ, การปรากฏ) หมายถึง เงื่อนไขอย่างหนึ่ง ที่ไม่ได้จำกัดเฉพาะกลุ่มของค่าหนึ่งๆ แต่สามารถแปรผันได้อย่างไม่สิ้นสุดภายใต้ความต่อเนื่อง (continuum) คำนี้มีการใช้เป็นครั้งแรกในเรื่องวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวกับทัศนศาสตร์ (optics) โดยเฉพาะแถบสีรุ้งที่ปรากฏจากการแยกแสงขาวด้วยปริซึม นอกจากนั้นแล้วสามารถใช้ในความหมายอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ เช่น สเปกตรัมของความคิดเห็นทางการเมือง สเปกตรัมของการออกฤทธิ์ของยา ซึ่งค่าต่างๆ ในสเปกตรัมไม่จำเป็นต้องเป็นจำนวนที่นิยามไว้อย่างแม่นยำเหมือนในทัศนศาสตร์ แต่เป็นค่าบางค่าที่อยู่ภายในช่วงของสเปกตรัม สเปกตรัมที่มองเห็นได้ แสงเป็นคลื่นของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า  " แสงสีขาว"       เป็นส่วนผสมชองแสงสีต่างๆ  แต่ละแสงสีมีความถี่และความยาวคลื่นเฉพาะ  ตัวสีเหล่านี้รวมตัวเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้  ตาและสมองของเรารับรู้สิ่งต่างๆ  จากความแตกต่างของความยาวคลื่นของสีที่เรามองเห็นได้  แสงสีที่ปล่อยออกมา             ลำแสงขาวที่ถูกหักเหขณะที่มันผ่านเข้าและออกจากปริซึม  ปริซึมหักเหแสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆกันด้วยปริมาณต่างกัน  แล้วปล่อยให้ลำแสงขาวออกมาเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้  แสงสี  และความร้อน            อะตอมของวัตถุร้อนจะให้รังสีอินฟราเรด  และแสงสีแดงบางส่วนออกมา  ขณะทีวัตถุร้อนขึ้น  อะตอมของวัตถุจะให้แสงสีที่มีความยาวคลื่นสั้นลง  ได้แก่  แสงสีส้มแล้วเป็นแสงสีเหลือง  วัตถุที่ร้อนมากจะให้แสงสีทั้งสเปกตรัมทำให้เห็นเป็นแสงสีขาว สีดิฟแฟรกชั่น             พลังงานคลื่นทุกรูปจะ  "ดิฟแฟรก"  หรือกระจายออกจาเมื่อผ่านช่องว่าง   หรือรอบๆวัตถุ  แผ่นดิฟแฟรกชันเกรตติ้ง  เป็นแผ่นแก้วที่สลักเป็นช่องแคบๆ  รังสีแสงจะกระจายออก  ขณะที่ผ่านช่องแคบนั้นและมีสอดแทรกระหว่างรังสีโค้งเหล่านั้นเกิดเป็นทางของสีต่างๆกัน   สีท้องฟ้า  ท้องฟ้าสีฟ้า             ดวงอาทิตย์ให้แสงสีขาวบริสุทธิ์  ซึ่งจะกระเจิงโดยโมเลกุลของอากาศ  ขณะที่ส่องเข้ามาในบรรยากาศของโลก  แสงสีฟ้าจะกระเจิงได้ดีกว่าแสงสีอื่น จึงทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า  ท้องฟ้าสีแดง             เมื่อดวงอาทิตย์ใกล้จะลับขอบฟ้า  แสงสีฟ้าทางปลายอีกด้านหนึ่งของสเปกตรัมจะกระเจิง  เราจะเห็นดวงอาทิตย์เป็นแสงสีแดง-ส้ม  เพราะแสงสีจากปลายสเปกตรัมด้านนี้ผ่านมายังตาเรา  แต่แสงสีฟ้าหายไป รุ้งปฐมภูมิ             จะเห็นรุ้งในขณะทีฝนตก  เมื่อดวงอาทิตย์  อยู่ช้างหลังเรา  รังสีแสงอาทิตย์ส่องผ่านหยดน้ำฝน  ในท้องฟ้า  หยดน้ำฝนนั้นคล้ายปริซึมเล็กๆ  แสงขาวจะหักเหเป็นสเปกตรัมภายในหยดน้ำฝน  และจะสะท้อนกลับออกมาสู่อากาศเป็นแนวโค้งสีต่างๆ อ้างอิง.

แสง

ปริซึมสามเหลี่ยมกระจายลำแสงขาว ลำที่ความยาวคลื่นมากกว่า (สีแดง) กับลำที่ความยาวคลื่นน้อยกว่า (สีม่วง) แยกจากกัน แสง (light) เป็นการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในบางส่วนของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า คำนี้ปกติหมายถึง แสงที่มองเห็นได้ ซึ่งตามนุษย์มองเห็นได้และทำให้เกิดสัมผัสการรับรู้ภาพ แสงที่มองเห็นได้ปกตินิยามว่ามีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 400–700 นาโนเมตร ระหวางอินฟราเรด (ที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าและมีคลื่นแคบกว่านี้) และอัลตราไวโอเล็ต (ที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่าและมีคลื่นกว้างกว่านี้) ความยาวคลื่นนี้หมายถึงความถี่ช่วงประมาณ 430–750 เทระเฮิรตซ์ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดแสงหลักบนโลก แสงอาทิตย์ให้พลังงานซึ่งพืชสีเขียวใช้ผลิตน้ำตาลเป็นส่วนใหญ่ในรูปของแป้ง ซึ่งปลดปล่อยพลังงานแก่สิ่งมชีวิตที่ย่อยมัน กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนี้ให้พลังงานแทบทั้งหมดที่สิ่งมีชีวิตใช้ ในอดีต แหล่งสำคัญของแสงอีกแหล่งหนึ่งสำหรับมนุษย์คือไฟ ตั้งแต่แคมป์ไฟโบราณจนถึงตะเกียงเคโรซีนสมัยใหม่ ด้วยการพัฒนาหลอดไฟฟ้าและระบบพลังงาน การให้แสงสว่างด้วยไฟฟ้าได้แทนแสงไฟ สัตว์บางชนิดผลิตแสงไฟของมันเอง เป็นกระบวนการที่เรียก การเรืองแสงทางชีวภาพ คุณสมบัติปฐมภูมิของแสงที่มองเห็นได้ คือ ความเข้ม ทิศทางการแผ่ สเปกตรัมความถี่หรือความยาวคลื่น และโพลาไรเซชัน (polarization) ส่วนความเร็วในสุญญากาศของแสง 299,792,458 เมตรต่อวินาที เป็นค่าคงตัวมูลฐานหนึ่งของธรรมชาติ ในวิชาฟิสิกส์ บางครั้งคำว่า แสง หมายถึงการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในทุกความยาวคลื่น ไม่ว่ามองเห็นได้หรือไม่ ในความหมายนี้ รังสีแกมมา รังสีเอ็กซ์ ไมโครเวฟและคลื่นวิทยุก็เป็นแสงด้วย เช่นเดียวกับแสงทุกชนิด แสงที่มองเห็นได้มีการเแผ่และดูดซํบในโฟตอนและแสดงคุณสมบัติของทั้งคลื่นและอนุภาค คุณสมบัตินี้เรียก ทวิภาคของคลื่น–อนุภาค การศึกษาแสง ที่เรียก ทัศนศาสตร์ เป็นขอบเขตการวิจัยที่สำคัญในวิชาฟิสิกส์สมัยใหม่) ^~^.

ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์และแสง · สเปกตรัมและแสง · ดูเพิ่มเติม »