فیزیک الکترونیک چیست و چرا اینقدر اساسی گردیده؟ یک نگاه عمیق البته بی آلایش در حالتیکه نام فیزیک الکترونیک را شنیدی و ناخودآگاه حافظه فرمولهای غامض و مدارهای ترسناک افتادی، بذار از همین نخستین یک چیز را پرنور کنم: این حوزه خیلی بیشتر از تعدادی تا فرمول و نمودار میباشد. فیزیک الکترونیک، در واقع به عبارتی پشتصحنه معاش دیجیتال ماست؛ چیزی که سبب میگردد تلفن همراه پرنور گردد، وب وصل گردد، حسگر دوربین فعالیت نماید، لپتاپ داغ نکند، و حتی ماشینها هوشمندتر معلم خصوصی فیزیک در اصفهان شوند.
بذار یک تصویر بی آلایش بسازم:
فرض کن جهان یک صحنه والا تئاتر میباشد. هر چی تکنولوژی میبینی—از ساعت هوشمند تا پنل شمسی—بازیگران روی این صحنهاند. ولی هر که نورپردازی را در دست گرفتن مینماید، پیشنهادها را میدهد و تک تک هماهنگی را نگه می دارد، به عبارتی فیزیک الکترونیک میباشد.
این متن قرار وجود ندارد مثل کتاب درسی باشد. میخواهم کاری کنم هنگامی خواندی، با خودت بگویی:
«اوه… پس موضوع این بود!»
بریم سراغ اصل روایت.
فیزیک الکترونیک دقیقاً چهعمل مینماید؟
در حالتی که خیلی خلاصه بگم:
فیزیک الکترونیک اخلاق الکترونها را در مواد متفاوت رسیدگی مینماید تا بتوانیم قطعات الکترونیکی بسازیم—از ترانزیستور گرفته تا دیود، سنسور، پردازنده و حتی نمایشگر.
اکنون بذار یه خرده ملموسترش کنم.
۱) فارغ از فیزیک الکترونیک هیچ پردازندهای وجود نداشت
همین قطعه کوچکی که در موبایل و لپتاپت حکم مغز را داراست، خلاصهای از هزاران ساعت پژوهش روی کردار الکترونها درون نصفهرساناهاست.
یعنی در حالتی که الگویی از تکان الکترونها را نمیفهمیدیم، الان وب تلفن همراه هم شاید صرفا یک رویا بود.
۲) سنسورهای دوربین، تاثیر انگشت و حتی ژیروسکوپ… همگی از همینجا می آیند
آن صحنهای که دوربین موبایلات در فروغ و روشنایی نادر هم عکس بهتر می گیرد، نتیجه ها بازی با الکترونهاست. هر پیکسل از حسگر، در واقعیت یک قطعه الکترونیکی میباشد که بر پایه ی اصول فیزیک الکترونیک پیاده سازی گردیده.
۳) انرژیهای تمیز هم وامدار همین دانشاند
پنلهای شمسی، سلولهای سوختی و حتی باتریهای نسل نو، تمامی مال فهم خلق و خوی الکترونها در مواد گوناگوناند.
سوای این دانش، شاید هنوز برق شمسی در توان یک پروژه تجربی باقی میماند.
فیزیک الکترونیک چطور فعالیت مینماید؟ معمولی بگم
فرض کن الکترونها مثل انسانهایی میباشند که روی یک جاده تکان مینمایند.
حال مواد متعدد مثل گونه های جادهاند:
بعضاها صاف و هموار
بعضاهای دیگر مملو از دستانداز
برخی به طور کاملً بنبست
فیزیک الکترونیک تحقیق مینماید کهاین بشرها (الکترونها) چطور دراین جادهها (مواد) تکان مینمایند. زمانی این اخلاق را بفهمیم، میتوانیم صورت جاده را تغییرو تحول دهیم، مسیرها را گشوده کنیم یا این که مسیرهای نو بسازیم. این به عبارتی کاری میباشد که هنگام ایجاد کرد تراشهها واقعه میفتد.
پهپادها و روباتها