تمام انسانها برای زندگی کردن و انجام کارهای روزمره به نور نیاز دارند. نور چیزی نیست که بدون آن ادامه زندگی ممکن باشد. اما واقعاً نور چیست؟ چگونه به وجود میآید؟ کاربرد آن چیست؟ در ...
تمام انسانها برای زندگی کردن و انجام کارهای روزمره به نور نیاز دارند. نور چیزی نیست که بدون آن ادامه زندگی ممکن باشد. اما واقعاً نور چیست؟ چگونه به وجود میآید؟ کاربرد آن چیست؟
در این بخش میخواهیم در مورد یکی از شاخههای مرتبط با نور به نام الکترونیک نوری صحبت کنیم.
اپتوالکترونیک یا الکترونیک نوری، شاخهای از الکترونیک است که به تبدیل انرژی الکتریکی به نور و تبدیل نور به انرژی الکتریکی از طریق قطعاتی به نام نیمههادیها میپردازد. این شاخه از الکترونیک، به ابزارهای نوری جدید، مانند دیودهای تشعشع نوری (LEDها)، حسگرهای نوری، کابلهای فیبر نوری، لیزرها و ... میپردازد.
الکترونیک نوری تکنولوژی است که به تولید، شناسایی و کنترل نور میپردازد. این تکنولوژی شامل طراحی، ساخت و مطالعه دستگاههای الکترونیکی است که درنتیجه، الکتریسیته را به کوانتومهای نور برای اهداف مختلف مانند تجهیزات پزشکی، مخابرات و علوم عمومی تبدیل میکند. امروزه نمونههایی از کاربرد الکترونیک نوری را میتوان در دستگاههای اشعه ایکس برای تصویربرداری در بیمارستانها و فناوری فیبر نوری در مخابرات مشاهده کرد.
همانطور که اشاره کردیم، اساس الکترونیک نوری بر پایه قطعات نیمههادی بناشده است. نیمههادیها یا نیمهرساناها مواد کریستالی جامد با رسانایی الکتریکی هستند که در مقایسه با فلزات رسانایی کمتری دارند، اما عایق هم نیستند. خواص فیزیکی نیمههادیها را میتوان با قرار دادن آنها در معرض انواع مختلف نور یا الکتریسیته اصلاح کرد. علاوه بر نور مرئی، اشعههایی مانند اشعه ماوراءبنفش و مادونقرمز که با چشم قابلدیدن نیستند، میتوانند بر خواص این مواد تأثیر بگذارند.
یکی از اولین اکتشافات فیزیک که منجر به توسعه الکترونیک نوری شد، بهعنوان اثر فوتوالکتریک شناخته میشود. اثر فوتوالکتریک عبارت است از انتشار الکترون توسط یک ماده زمانی که در معرض تابش انواع خاصی از نور قرار میگیرد. هنگامیکه نور با فرکانسی مناسب، انرژی خودش را به الکترونهای سطحی فلز میدهد، الکترونها با جذب این انرژی، بر انرژی هسته جسم غلبه میکنند و میتوانند آزاد شوند. درنتیجه این فرآیند، جریان الکتریکی ایجاد میشود.
یکی از کاربردهای الکترونیک نوری، تولید انرژی الکتریکی توسط سلولهای خورشیدی است که نور خورشید را جذب میکنند. انرژی الکتریسیته تولیدشده از نور خورشید یا مستقیماً مورداستفاده قرار میگیرد یا برای استفادههای بعدی، در منبع ذخیره میشود. از این سلولهای خورشیدی برای تولید برق، هم بر روی زمین و هم در فضا برای ماهوارهها استفاده میشود.
کاربرد دیگر الکترونیک نوری در فرایندی به نام لومینسانس است. طی این فرآیند، الکترونهای ماده هدف که در شرایط معمول در حالت یا تراز انرژی پایه به سر میبرند، با گرفتن انرژی از یک منبع مشخص، به حالتهای پرانرژیتر تبدیل میشوند. در بازگشت الکترونهای ماده از حالت برانگیخته به حالت پایه، انرژی برانگیختگی بهصورت نور منتشر میشود.
به دلیل اینکه فرآیند لومینسانس نیازمند دمای بالا نبوده و در دماهای معمول و نسبتاً پایین اتفاق میافتد، به نور ساطعشده در اثر آن، نور سرد هم گفته میشود.
دیودهای ساطع کننده نور یا همان LEDها، نمونه رایج استفاده از الکترولومینسانس هستند. LEDها در رنگهای مختلف بهعنوان چراغ روشن شدن در دستگاههای مختلف، در نمایشگرهای دیجیتال مانند نمایشگر ماشینحساب و لوازمخانگی، چراغهای راهنمایی، چراغهای جلو خودروها و غیره استفاده میشوند.
اپتوالکترونیک یا الکترونیک نوری را نباید با الکترواپتیک اشتباه گرفت، زیرا این رشته شاخه وسیعتری از فیزیک را شامل میشود. الکترواپتیک به برهمکنش میدانهای الکتریکی و نور میپردازد.
همانطور که در بالا به کاربردهای الکترونیک نوری اشاره کردیم، باید بگوییم که این کاربردها و سایر کاربردهای الکترونیک نوری در مجموعهای از دستگاهها و برنامههای کاربردی استفاده میشوند که البته روزبهروز در حال پیشرفت هستند. بسیاری از صنایع با استفاده از الکترونیک نوری متحول شدهاند. دستگاههای الکترونیک نوری نقش مهمی در صنایع و محصولات مختلف ایفا میکنند. از کامپیوتر گرفته تا ارتباطات، هوافضا، فناوری پزشکی، تجهیزات نظامی، عکاسی و سایر تکنیکهای تصویربرداری و فراتر از آن از الکترونیک نوری نشاءت میگیرند.
اطلاعات بیشتر
از مجموع 15 امتیاز
6 نظرنظرات بیشتر
دکتر وحید احمدی استاد دانشگاه تربیت مدرس است.
ایشان کارشناسی خود را در دانشگاه صنعتی شریف و ارشد را در دانشگاه تربیت مدرس در رشته مهندسی برق گذراندند و دکترا خود را نیز از دانشگاه کیوتو ژاپن اخذ نمودند.
اطلاعات بیشتر
مکتب خونه بزرگترین پلتفرم آموزش مجازی در ایران محسوب میشود که بیش از یک دهه است در زمینه آموزش مجازی فعالیت میکند. از اهداف مهم مکتب خونه در دسترس قرار دادن آموزشها برای تمام مردم در گروههای سنی مختلف میتوان نام برد. این مکتبِ مجازی، بر این باور است که هیچکس نباید به خاطر شرایط مالی و یا موقعیت مکانی از بهرهگیری آموزشها باز بماند و باور دارد که میتواند این هدف را به سرانجام برساند.
مکتب خونه یک آکادمی آنلاین تخصصها است که دروس مختلفی را در زمینههای متنوع ارائه میدهد. شما میتوانید در مکتبخونه دورههای رایگان و پلاس را در حوزههای مختلف ببینید.
دورههای آموزش برنامه نویسی به شما کمک میکنند تا به یکی از پردرآمدترین و جذابترین مهارتهای دنیای امروز مسلط شوید. آموزش یادگیری ماشین و آموزش پردازش تصویر تا آموزش طراحی سایت، همه چیز برای ورود به دنیای تکنولوژی فراهم است. این دورهها مناسب هر سطحی از مبتدی تا حرفهای هستند.
در دنیای امروزی، یادگیری مهارتهای آیتی و نرمافزار امری ضروری است. دورههای مکتبخونه در این زمینه مانند دورههای آموزش شبکه، آموزش CCNA ، آموزش بلاک چین و غیره، به شما کمک میکنند تا مهارتهایی چون مدیریت شبکه و استفاده از نرمافزارهای مختلف را به راحتی و از صفر تا صد بیاموزید. بدون نیاز به پیشزمینه تخصصی، این دورهها شما را برای ورود به بازار کار آماده میکنند.
اگر به دنبال یادگیری زبان جدید هستید یا میخواهید مهارتهای زبانی خود را تقویت کنید، مکتبخونه با دورههای متنوع آموزش زبان انگلیسی، آموزش زبان فرانسوی، آموزش زبان آلمانی و بسیاری دیگر، بهترین گزینه برای شما است. شما میتوانید با تمرین و آموزشهای ساختارمند به سرعت در زبانهای مختلف پیشرفت کنید و دنیایی از فرصتهای جدید را پیشروی خود ببینید.
آموزشهای مدیریت و کسبوکار مکتبخونه برای کسانی است که میخواهند موفقیت در دنیای تجارت را تجربه کنند. با دورههایی از آموزش مدیریت، دوره منابع انسانی ، آموزش هوش تجاری و تحلیل دادهها تا کارآفرینی و آموزش فروش، میتوانید مهارتهای لازم برای راهاندازی و مدیریت یک کسبوکار موفق را کسب کرده و ایدههای خود را به واقعیت تبدیل کنید.
در دنیای پیچیده امروزی، داشتن دانش مالی و سرمایهگذاری کلید موفقیت است. مکتبخونه با دورههای مالی و سرمایهگذاری در دستهبندیهای مختلف مانند آموزش پرایس اکشن، آموزش تحلیل تکنیکال و غیره، شما را به مهارتهایی مجهز میکند که بتوانید بهترین تصمیمات مالی را بگیرید و سرمایهگذاریهای خود را هوشمندانه مدیریت کنید.
دورههای فنی و مهندسی مکتبخونه برای دانشجویان و علاقهمندان به این حوزه فرصتی عالی است تا مفاهیم کلیدی و تخصصی در آموزش مهندسی کامپیوتر، آموزش مهندسی مکانیک، عمران و سایر رشتههای فنی را با اساتید برتر کشور یاد بگیرند. این دورهها از بهترین اساتید و دانشگاههای کشور مانند دانشگاه صنعتی شریف و دانشگاه تهران به شما کمک میکنند تا دروس دانشگاهی را بهخوبی درک کنید و مهارتهای عملی خود را ارتقا دهید.
مهارتهای زندگی نقش مهمی در موفقیت و رضایت شخصی دارند. مکتبخونه با ارائه دورههای متنوع در زمینههای مانند آموزش مدیریت تعارض، مهاجرت کاری، مهارتهای ارتباطی و غیره، به شما کمک میکند تا زندگی متعادلتر و موفقتری داشته باشید. این دورهها به شما ابزاری برای بهتر زندگی کردن و برخورد با چالشهای روزمره میدهد.
مکتبخونه برای دانشجویان و علاقهمندان به علوم پایه، علوم انسانی و پزشکی، دورههایی کاربردی و مفید را فراهم کرده است. با این دورهها میتوانید از یادگیری دروس پیچیدهای مثل فیزیک، شیمی، روانشناسی، اقتصاد و حتی دروس پزشکی بهرهمند شوید و پایههای علمی خود را تقویت کنید.
اگر به دنبال پرورش استعدادهای هنری خود هستید، مکتبخونه با دورههای هنری در زمینههایی مانند آموزش گرافیک ، آموزش عکاسی، آموزش نستعلیق، طراحی مد و معماری، بهترین انتخاب است. این دورهها به شما کمک میکنند تا خلاقیت خود را به شکلی حرفهای و قابل اجرا به کار بگیرید و در مسیر هنری خود پیشرفت کنید.
مکتب خونه علاوه بر ارائه دادن دورههای پلاس، مجموعهای شامل ۱۵۰۰۰ ساعت ویدئوی آموزشی رایگان ارائه داده است. این ویدئوهای رایگان در زمینه آی تی، برنامهنویسی، مدیریت و کارآفرینی، مالی و سرمایهگذاری، علوم انسانی وغیره هستند. رایگان بودن این دورهها از کیفیت این دورهها کم نمیکند؛ بلکه آموزش و تهیه این ویدئوها توسط اساتید خبره ایران تدارک دیده شده است. اکثر این استادان برجسته از دانشگاه برتر شهید بهشتی، امیر کبیر، صنعتی شریف و غیره هستند. آکادمی مکتب خونه سعی دارد با انجام پروژههای رایگان در راستای تحقق اهداف خود قدمی بردارد.