Laser
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm ki ế m
Laser He-Ne
Laser là tên viết tắt của cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
trong tiếng Anh, và có nghĩa là "khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích".
Electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử. Các mức năng
lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron xung quanh hạt
nhân. Electron ở bên ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những electron ở phía trong.
Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các hạt electron này cũng có thể nhảy
từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại. Các quá trình này có thể
sinh ra hay hấp thụ các tia sáng (photon) theo giả thuyết của Albert Einstein. Bước sóng
(do đó màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức.
Có nhiều loại laser khác nhau, có thể ở dạng hỗn hợp khí, ví dụ He-Ne, hay dạng chất lỏng,
song có độ bức xạ lớn nhất vẫn là tia laser tạo bởi các thành phần từ trạng thái chất rắn.
Lịch sử
Laser được phỏng theo maser, một thiết bị có cơ chế tương tự nhưng tạo ra tia vi sóng hơn
là các bức xạ ánh sáng. Maser đầu tiên được tạo ra bởi Charles H. Towne s và sinh viên tốt
nghiệp J.P. Gordon và H.J. Zeiger vào năm 1953. Maser đầu tiên đó không tạo ra tia sóng
một cách liên tục. Nikolay Gennadiyevich Basov và Aleksandr Mikhailovich Prokhorov
của Liên bang Xô viết đã làm việc độc lập trên lĩnh vực lượng tử dao động và tạo ra hệ
thống phóng tia liên tục bằng cách dùng nhiều hơn 2 mức năng lượng. Hệ thống đó có thể
phóng ra tia liên tục mà không cho các hạt xuống mức năng lượng bình thường, vì thế vẫn
giữ tần suất. Năm 1964, Charles Townes, Nikolai Basov và Aleksandr Prokhorov cùng
nhận giải thưởng Nobel vật lý về nền tảng cho lĩnh vực điện tử lượng tử, dẫn đến việc tạo
ra máy dao động và phóng đại dựa trên thuyết maser-laser.
Laser hồng ngọc, một laser chất rắn, được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1960, bởi nhà vật lý
Theodore Maiman tại phòng thí nghiệm Hughes Laboratory ở Malibu, California. Hồng
ngọc là ôxít nhôm pha lẫn crôm. Crôm hấp thụ tia sáng màu xanh lá cây và xanh lục, để lại
duy nhất tia sáng màu hồng phát ra.
Robert N. Hall phát triển laser bán dẫn đầu tiên, hay laser diod, năm 1962. Thiết bị của

trạng thái đảo nghịch mật độ của electron.
• Ở mức năng lượng cao, một số electron sẽ rơi ngẫu nhiên xuống
mức năng lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng được gọi là photon.
• Các hạt photon n y sà ẽ toả ra nhiều hướng khác nhau từ một nguyên
tử, va phải các nguyên tử khác, kích thích eletron ở các nguyên tử
n y rà ơi xuống tiếp, sinh thêm các photon cùng t ầ n s ố , cùng pha v à
cùng hướng bay, tạo nên một phản ứng dây chuyền khuyếch đại
dòng ánh sáng.
• Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu, nhờ các
gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng.
• Một số photon ra ngo i nhà ờ có g ươ ng bán m ạ tại một đầu của vật
liệu. Tia sáng đi ra chính l tia laser.à
Phân loại
Laser chất rắn
Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trường hoạt chất laser. Một số loại laser
chất rắn thông dụng:
• YAG-Neodym: hoạt chất l Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cà ộng
thêm 2-5% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổ hồng ngoại
gần. Có thể phát liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-
10000Hz.
• Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất l tinh thà ể Alluminium có gắn những
ion chrom, có bước sóng 694,3nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng.
• Bán dẫn: loại thông dụng nhất l diot Gallium Arsen có bà ước sóng
890nm thuộc phổ hồng ngoại gần.
Laser chất khí
• He-Ne: hoạt chất l khí Heli v Neon, có bà à ước sóng 632,8nm thuộc
phổ ánh sáng đỏ trong vùng nhìn thấy, công suất nhỏ từ một đến v i à
chục mW.
• Argon: hoạt chất l khà í argon, bước sóng 488 v 514,5nm.à
• CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát

như:
• Ph ươ ng pháp chuy ể n m ạ ch Q (Q-switching)
• Ph ươ ng pháp ki ể u khoá (modelocking)
• Ph ươ ng pháp b ơ m xung (pulsed pumping)
An toàn
Laser với cường độ thấp, chỉ là vài miliwatt, cũng có thể nguy hiểm với mắt người. Tại
bước sóng mà giác mạc mắt và thủy tinh thể có thể tập trung tốt, nhờ tính đồng nhất và sự
định hướng cao của laser, một công suất năng lượng lớn có thể tập trung vào một điểm cực
nhỏ trên võng mắt. Kết quả là một vết cháy tập trung phá hủy các tế bào mắt vĩnh viễn
trong vài giây, thậm chí có thể nhanh hơn. Độ an toàn của laser được xếp từ I đến IV. Với
độ I, tia laser tương đối an toàn. Với độ IV, thậm chí chùm tia phân kỳ có thể làm hỏng
mắt hay bỏng da. Các sản phẩm laser cho đồ dân dụng như máy chơi CD và bút laser dùng
trong lớp học được xếp hạng an toàn từ I, II, hay III. (Xem thêm an toàn laser)
Ứng dụng của laser
Laser ứng dụng trong điều trị bệnh da li ễ u .
Vào thời điểm được phát minh năm 1960, laser được gọi là "giải pháp để tìm kiếm các ứng
dụng". Từ đó, chúng trở nên phổ biến, tìm thấy hàng ngàn tiện ích trong các ứng dụng khác
nhau trên mọi lĩnh vực của xã hội hiện đại, như phẫu thuật mắt, hướng dẫn phương tiện
trong tàu không gian, trong các phản ứng hợp nhất hạt nhân... Laser được cho là một trong
những phát minh ảnh hưởng nhất trong thế kỉ 20.
Ích lợi của laser đối với các ứng dụng trong khoa học, công nghiệp, kinh doanh nằm ở tính
đồng pha, đồng màu cao, khả năng đạt được cường độ sáng cực kì cao, hay sự hợp nhất
của các yếu tố trên. Ví dụ, sự đồng pha của tia laser cho phép nó hội tụ tại một điểm có
kích thước nhỏ nhất cho phép bởi giới hạn nhiễu xạ, chỉ rộng vài nanômét đối với laser
dùng ánh sáng. Tính chất này cho phép laser có thể lưu trữ vài gigabyte thông tin trên các
rãnh của DVD. Cũng là điều kiện cho phép laser với công suất nhỏ vẫn có thể tập trung
cường độ sáng cao và dùng để cắt, đốt và có thể làm bốc hơi vật liệu trong kỹ thuật cắt
bằng laser. Ví dụ, một laser Nd:YAG, sau quá trình nhân đôi tần số, phóng ra tia sáng xanh
tại bước sóng 523 nm với công suất 10 W có khả năng, trên lý thuyết, đạt đến cường độ
sáng hàng triệu W trên một cm vuông. Trong thực tế, thì sự tập trung hoàn toàn của tia

các nhân vật bằng việc là sử dụng gương, khi người này nhìn thấy tia laser bằng cách rải
các bụi trắng vào không khí. Thực tế thì hệ thống an toàn có thể dùng tia laser hồng ngoại
hơn là tia laser thấy được.
Cấu trúc hệ thống laser
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm ki ế m
Cấu trúc hệ thống laser phần lớn gồm 3 phần:
• Nguồn năng lượng (thường gọi l nguà ồn bơm);
• Môi trường kích thích, hay môi trường laser;
• Gương hay hệ thống gương, tạo nên hệ thống khuyếch đại quang
học
Nguồn bơm là phần cung cấp năng lượng cho hệ thống laser. Ví dụ bao gồm cực phóng
điện, đèn nháy, đèn hồ quang, ánh sáng từ laser khác. Việc lựa chọn loại nguồn bơm nào
để sử dụng dựa chủ yếu vào môi trường kích thích là loại gì, và điều này là yếu tố chủ chốt
quyết định làm sao mà năng lượng truyền vào trong môi trường. Laser He-Ne dùng cực
phóng điện trong hỗn hợp khí Hêli Neon. Laser Nd:YAG dùng ánh sáng hội tụ từ đèn nháy
Xenon. Laser từ đôi nguyên tử có Heli dùng phản ứng hóa học để nạp năng lượng.
Môi trường kích thích là yếu tố chính quyết định bước sóng, và các tính chất khác của tia
laser. Có hàng trăm môi trường kích thích có thể làm được. Môi trường kích thích bị kích
thích bằng nguồn bơm tạo ra sự kích thích đồng đều giữa các electron, cần thiết cho sự
phát xạ kích thích các hạt photon, dẫn đến hiện tượng khuyếch đại ánh sáng. Ví dụ về các
loại laser:
• Dạng lỏng, như laser sử dụng chất nhuộm. Sử dụng các dung môi
như metan, etan,, thêm v o chà ất nhuộm hữu cơ chiết xuất từ thực
vật(coumarin, rhomadine và florescen) Cấu trúc của chất nhuộm
quyết định bước sóng hoạt động của laser
• Dạng khí, dùng argon, CO2, kryton, v hà ổn hợp Heli-Neon. các loại
n y sà ử dụng nguồn bơm l à ắc quy.
• Dạng rắn, như tinh thể v gà ương. Chất rắn chủ đạo pha thêm các
tạp chất như crôm, neodymium hay titan. Chất rắn chính thường l à

611.8 nm, 1.1523
mμ , 1.52 m, μ
3.3913 m)μ
Cực phóng
điện
Giao thoa k ế , holograph,
quang ph ổ h ọ c , đọc mã
v ạ ch , cân chỉnh, miêu tả
quang học.
Laser khí
ion Argon
488.0 nm, 514.5
nm, (351 nm,
465.8 nm, 472.7
nm, 528.7 nm)
Cực phóng
điện
Chữa trị võng m ạ c bằng
ánh sáng (cho người b ệ nh
ti ể u đườ ng ), in th ạ ch b ả n ,
l nguà ồn kích thích các
laser khác.
Laser khí
Ion Kryton
416 nm, 530.9
nm, 568.2 nm,
647.1 nm, 676.4
nm, 752.5 nm,
799.3 nm
Cực phóng

khí laser, dùng sóng phát
ra liên tục v có tính côngà
phá lớn.
Laser
(cuộn) hóa
học Ôxy-I ố t
1.315 mμ
Phản ứng hóa
học trong giữa
Ô-xy v à I- ố t ,
V ũ khí laser , nghiên cứu
vật liệu v khoa hà ọc.
Laser thán
khí th ể khí
10.6 m, (9.4μ m)μ
Phóng điện
ngang (công
suất cao) hay
dọc (công suất
thấp)
Gia công vật liệu (c ắ t ,
h nà ), ph ẫ u thu ậ t .
Laser khí
CO
2.6 đến 4 m, 4.8μ
đến 8.3 μm
Cực phóng
điện
Gia công vật liệu (ch ạ m
kh ắ c , h nà ), ph ổ h ọ c

B ả ng đầ y đủ
Tổng quát
Tên, Ký hi ệ u , S ố
silic, Si, 14
Phân lo ạ i
á kim
Nhóm, Chu k ỳ , Kh ố i
14, 3, p
Kh ố i l ượ ng riêng , Độ c ứ ng
2330 kg/m , 6,5³
B ề ngo ià m u xám sà ẫm ánh xanh
Tính chất nguyên tử
Kh ố i l ượ ng nguyên t ử 28,0855 đ .v.
Bán kính nguyên t ử (calc.)
110 (111) pm
Bán kí nh c ộ ng hoá tr ị
111 pm
Bán kính van der Waals 200 pm
C ấ u hình electron
[Ne]3s
2
3p
2
e
-
trên m ứ c n ă ng l ượ ng
2, 8, 4
Tr ạ ng thái ôxi hóa (Ôxít) 4 (lưỡng tính)
C ấ u trúc tinh th ể Lập phương
Tính chất vật lý

6. 19.805 kJ/mol
7. 23.780 kJ/mol
8. 29.287 kJ/mol
9. 33.878 kJ/mol
10.38.726 kJ/mol
11.45.962 kJ/mol
12.50.502 kJ/mol
13.235.196 kJ/mol
14.257.923 kJ/mol
Chất đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị silic
iso TN t
½
DM DE M eV DP
28
Si 92,23%
Ổ n đị nh có 14 neutron
29
Si 4,67%
Ổn định có 15 neutron
30
Si 3,1%
Ổn định có 16 neutron
32
Si
t ổ ng h ợ p 132 n ă m β
−

0,221
32

trong dạng cát và đất sét là thành phần quan trọng trong chế tạo bê tông và gạch cũng như
trong sản xuất xi măng Portland. Silic là nguyên tố rất quan trọng cho thực vật và động vật.
Silica dạng nhị nguyên tử phân lập từ nước để tạo ra lớp vỏ bảo vệ tế bào. Các ứng dụng
khác có:
• G ố m /men s ứ - L và ật liệu chịu lửa sử dụng trong sản xuất các vật
liệu chịu lửa v các silicat cà ủa nó được sử dụng trong sản xuất men
sứ v à đồ gốm.
• Thép - Silic l th nh phà à ần quan trọng trong một số loại thép.
• Đồ ng thau - Phần lớn đồng thau được sản xuất có chứa hợp kim của
đồ ng với silic.
• Th ủ y tinh - Silica từ cát l th nh phà à ần cơ bản của thủy tinh. Thủy
tinh có thể sản xuất th nh nhià ều chủng loại đồ vật với những thuộc
tính lý học khác nhau. Silica được sử dụng như vật liệu cơ bản trong
sản xuất kính cửa sổ, đồ chứa (chai lọ), v sà ứ cách điện cũng như
nhiều đồ vật có ích khác.
• Gi ấ y nhám - Cacbua silic l mà ột trong những vật liệu m i mòn quan à
trọng nhất.
• Vật liệu bán d ẫ n - Silic siêu tinh khiết có thể trộn thêm asen, bo, gali
hay ph ố tpho sđể l m silic dà ẫn điện tốt hơn trong các transistor, pin
m ặ t tr ờ i hay các thiết bị bán dẫn khác được sử dụng trong công
nghiệp điện tử v các à ứng dụng kỹ thuật cao (hi-tech) khác.
• Trong các photonic - Silic được sử dụng trong các laser để sản xuất
ánh sáng đơn sắc có bước sóng 456 nm.
• Vật liệu y tế - Silicon l hà ợp chất dẻo chứa các liên kết silic-ôxy v à
silic-cacbon; chúng được sử dụng trong các ứng dụng như nâng ngực
nhân tạo và lăng kính tiếp giáp (kính úp tròng).
• LCD v pin mà ặt trời - Silic ngậm nước vô định hình có hứa hẹn
trong các ứng dụng như điện tử chẳng hạn chế tạo m n hình tinh à
thể lỏng (LCD) với giá th nhà thấp v m n rà à ộng. Nó cũng được sử
dụng để chế tạo pin mặt trời.

sử dụng trong một số hữu hạn nền tảng để sản xuất các thành phần của rađa trong Đại
chiến thế giới lần thứ hai, bao gồm việc đập vỡ silic phẩm chất công nghiệp và hòa tan
từng phần bột silic trong axít. Khi bị đập vỡ, silic bị làm vỡ để những khu vực có nhiều tạp
chất yếu hơn sẽ nằm ra phía ngoài của các hạt silic được tạo ra, chúng sẽ bị axít hòa tan, để
lại sản phẩm tinh khiết hơn.
Trong khu vực nung chảy, phương pháp đầu tiên làm tinh khiết silic được sử dụng rộng rãi
trong công nghiệp, các thỏi silic phẩm cấp công nghiệp được nung nóng tại một đầu. Sau
đó, nguồn nhiệt chuyển động rất chậm dọc theo chiều dài của thỏi, giữ cho chỉ một đoạn
ngắn của thỏi nóng chảy và silic được làm nguội và tái đông đặc ở phía sau nó. Vì phần lớn
các tạp chất có xu hướng nằm trong phần nóng chảy hơn là trong phần tái đông đặc, nên
khi quá trình này kết thúc, phần lớn tạp chất của thỏi sẽ chuyển về đầu nóng chảy sau cùng.
Đầu này sau đó bị cắt bỏ, và quy trình này được lặp lại nếu muốn có silic với phẩm cấp cao
hơn.
Phương pháp hóa học
Ngày nay, silic được làm sạch bằng cách chuyển nó thành các hợp chất silic để dễ dàng
làm tinh khiết hơn là làm tinh khiết trực tiếp silic, và sau đó chuyển hợp chất của nó trở lại
thành silic nguyên chất. Triclorosilan là hợp chất của silic được sử dụng rộng rãi nhất như
chất trung gian, mặc dầu tetraclorua silic và silan cũng được sử dụng. Khi các khí này được
thổi qua silic ở nhiệt độ cao, chúng phân hủy để tạo ra silic có độ tinh khiết cao.
Trong công nghệ Siemens, các thỏi silic có độ tinh khiết cao được đưa vào triclorosilan ở
nhiệt độ 1150 °C. Khí triclorosilan phân hủy và lắng đọng silic bổ sung trên thỏi, làm to nó
theo phản ứng sau:
2HSiCl
3
→ Si + 2HCl + SiCl
4

Silic sản xuất từ phương pháp này và các công nghệ tương tự gọi là silic đa tinh thể. Silic
đa tinh thể thông thường có tạp chất ở mức 1 phần tỷ hoặc thấp hơn.
Cùng thời gian đó, DuPont đã sản xuất silic siêu sạch bằng cách cho tetrachorua silic phản

Các bệnh nghiêm trọng về phổi được biết đến như bệnh nhiễm sil ic (silicosis) thường gặp
ở những người thợ mỏ, cắt đá và những người phải làm việc trong môi trường nhiều bụi
silic.
Gecmani
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm ki ế m
32
gali ← gecmani → asen
Si
B ả ng đầ y đủ
Tổng quát
Tên, Ký hi ệ u , S ố
gecmani, Ge, 32
Phân lo ạ i
á kim
Nhóm, Chu k ỳ , Kh ố i
14, 4, p
Kh ố i l ượ ng riêng , Độ c ứ ng
5.323 kg/m , 6,0³
B ề ngo ià trắng ánh xám
Tính chất nguyên tử
Kh ố i l ượ ng nguyên t ử 72,64(1) đ .v.
Bán kính nguyên t ử (calc.)
125 (125) pm
Bán kính c ộ ng hoá tr ị
122 pm
Bán kính van der Waals
pm
C ấ u hình electron
[Ar]3d

2,01 (thang Pauling)
Nhi ệ t dung riêng
319,68 J/(kg·K)
Độ d ẫ n đ i ệ n 0,6x10
0
/Ω·m
Độ d ẫ n nhi ệ t
60,2 W/(m·K)
N ă ng l ượ ng ion hóa
1. 762,0 kJ/mol
2. 1.537,5 kJ/mol
3. 3.302,1 kJ/mol
Chất đồng vị ổn định nhất
iso TN t
½
DM DE M eV DP
Ge
68
t ổ ng h ợ p
270,8 ng yà
ε
- Ga
68
Ge
70
21,23%
Ổn định có 38 n ơ tron
Ge
71
tổng hợp

32. Nó là một á kim màu trắng bạc, cứng, bóng, về mặt hóa học là tương tự như thiếc.
Gecmani tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ kim loại và là vật liệu bán dẫn quan
trọng được sử dụng để sản xuất transistor. Nó được đặt tên theo tên gọi của Đức trong
tiếng La tinh là Germania.
Các đặc trưng
Gecmani là một nguyên tố màu trắng ánh xám, cứng có nước bóng kim loại và cấu trúc
tinh thể tương tự như kim cương. Ngoài ra, một điều quan trọng cần lưu ý là gecmani là
chất bán dẫn, với các tính chất điện nằm giữa các kim loại và các chất cách điện. Ở trạng
thái nguyên chất, á kim này là chất kết tinh, giòn và duy trì độ bóng trong không khí ở
nhiệt độ phòng. Các kỹ thuật tinh chế khu vực đã dẫn tới việc sản xuất gecmani kết tinh
cho ngành công nghiệp bán dẫn với hàm lượng tạp chất chỉ ở cấp độ 10
-10
. Cùng với gali,
bitmut, antimoan và nước, nó là một trong các chất giãn nở ra khi đóng băng. Dạng ôxít,
điôxít gecmani, cũng có tính chất bất thường như có chiết suất cao đối với ánh sáng nhìn
thấy, nhưng lại là trong suốt với ánh sáng hồng ngoại.
Lịch sử
Năm 1871, gecmani (tiếng La tinh germania để chỉ Đức) là một trong các nguyên tố mà
Dmitri Ivanovich Mendeleev dự báo là tồn tại như là nguyên tố tương tự nhưng còn thiếu
của nhóm silic (Mendeleev gọi nó là "eka-silicon"). Sự tồn tại của nguyên tố này được
Clemens Winkler chứng minh năm 1886. Sự phát hiện này là sự khẳng định quan trọng
cho ý tưởng về tính tuần hoàn nguyên tố của Mendeleev.
Tính chất
Ekasilicon Gecmani
Nguyên tử lượng
72 72,59
Tỷ trọng (g/cm³)
5,5 5,35
Điểm sôi ( C° )
Cao 947

Hợp kim gecmanua silic (hay "silic-gecmani", SiGe) rất nhanh chóng trở thành vật liệu bán
dẫn quan trọng, dùng trong các mạch IC tốc độ cao. Các mạch IC dùng các tính chất của
kết nối Si-SiGe có thể nhanh hơn nhiều so với các mạch chỉ dùng silic.
Một chiếc bát l m tà ừ gecmani
Ứng dụng khác:
• Tác nhân trong sản xuất h ợ p kim
• Phosphor trong các đ èn hu ỳ nh quang
• Ch ấ t xúc tác
• Các thiết bị phát hiện dùng một tinh thể gecmani độ tinh khiết cao có
thể nhận dạng chính xác nguồn bức xạ (ví dụ trong an ninh h ng à
không)
• Các đĩ a bán d ẫ n với nền là gecmani cho các tế b o quang à điện hiệu
suất cao đa kết nối trong các ứng dụng cho t u và ũ trụ.
Một vài hợp chất của gecmani có độc tính thấp đối với động vật có vú, nhưng lại có độc
tính cao đối với một vài loại vi khuẩn nào đó. Tính chất này làm cho chúng trở thành có ích
như là các tác nhân chữa trị bằng hóa chất.
Các tinh thể gecmani độ tinh khiết cao được dùng trong các máy dò cho kính quang phổ
gamma.
Nghiên cứu của FDA đưa ra kết luận rằng gecmani, khi sử đụng như là chất bổ sung dinh
dưỡng, "thể hiện một số nguy hiểm tiềm tàng cho sức khỏe con người".
[1]
Trong những năm gần đây gecmani được gia tăng sử dụng trong các hợp kim của các kim
loại quý. Ví dụ, trong hợp kim bạc sterling, nó được thêm vào để giảm vết bẩn màu, tăng
chống xỉn màu, và làm tăng phản ứng của hợp kim đối với xơ cứng kết tủa.
Phổ biến
Nguyên tố này được tìm thấy trong argyrodit (sulfua của gecmani và bạc); than đá;
germanit; quặng kẽm; và một số khoáng vật khác. Xem thêm Khoáng vật gecmani
Ở quy mô thương mại, gecmani thu được từ quặng kẽm nhờ xử lý bụi quặng nóng chảy
cũng như từ các phụ phẩm sau cháy của một vài dạng than đá. Vì thế nguồn dự trữ lớn của
gecmani chính là các nguồn than đá.

2
H
5
)
4
). Hợp chất hữu cơ mới của gecmani gần đây
(isobutylgecman ((CH
3
)
2
CHCH
2
GeH
3
), đã được thông báo là chất lỏng ít nguy hại hơn để
thay thế cho khí gecman độc hại trong các ứng dụng bán dẫn.
Xem thêm
• H ợ p ch ấ t gecmani
• Gecman
• Gecmanua
Tính chất
Gecmani nguyên chất được biết đến với việc sinh ra một cách tự phát các biến vị xoắn rất
dài, còn gọi là râu gecmani. Sự phát triển của các râu này là một trong các nguyên nhân
chính trong các hỏnh hóc của các điốt và transistor cũ sản xuất từ gecmani, do phụ thuộc
vào việc chúng kết thúc chạm vào đâu mà điều đó có thể dẫn tới đoản mạch.
Tham khảo
Phản vật chất
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm ki ế m
Phản vật chất

Giả thiết giả tưởng
Phản vật chất bắt đầu từ trí tưởng tượng của con người ở những năm 1930. Những người
hâm mộ của bộ phim khoa học giả tưởng nổi tiếng Star Trek ("Đường đến các vì sao"), đã
biết đến một loại phản vật chất được sử dụng giống như nhiên liệu với năng lượng cao để
đẩy những chiếc tàu k hông gian đi nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng. Loại phi thuyền không
gian này dường như không thể thiết kế được, nhưng các nhà lý thuyết đã có khả năng biến
dạng nhiên liệu tưởng tượng ấy thành hiện thực. Ý tưởng trong truyện tiểu thuyết đã trở
thành hiện thực bằng việc khám phá ra sự tồn tại của phản vật chất, ở những thiên hà
khoảng cách xa và ở thời nguyên sinh của vũ trụ.
Giả thiết khoa học
Điều thú vị nhất đó là từ trong trí tưởng tượng, phản vật chất trở thành hiện thực, và mang
tính thuyết phục. Năm 1928, nhà vật lý người Anh Paul Dirac đã đặt ra một vấn đề: làm
sao để kết hợp các định luật trong thuyết lượng tử vào trong thuyết tương đối đặc biệt của
Albert Einstein. Thông qua các bước tính toán phức tạp, Dirac đã vạch định ra hướng để
tổng quát hóa hai thuyết hoàn toàn riêng rẽ này. Ông đã giải thích việc làm sao mọi vật
càng nhỏ thì vận tốc càng lớn; trong trường hợp đó, các electron có vận tốc gần bằng vận
tốc ánh sáng. Đó là một thành công đáng kể, nhưng Dirac không chỉ dừng lại ở đó, ông
nhận ra rằng các bước tính toán của ông vẫn hợp lệ nếu electron vừa có thể có điện tích
âm, vừa có thể có điện tích dương - đây là một kết quả ngoài tầm mong đợi.
Dirac biện luận rằng, kết quả khác thường này chỉ ra sự tồn tại của một "đối hạt", hay
"phản hạt" của electron, chúng hình thành nên một "cặp ma quỷ". Trên thực tế, ông quả
quyết rằng mọi hạt đều có "đối hạt" của nó, cùng với những tính chất tương đồng, duy chỉ
có sự đối lập về mặt điện tích. Và giống như proton, neutron và electron hình thành nên các
nguyên tử và vật chất, các phản proton, phản neutron, phản electron (còn được gọi là
positron) hình thành nên phản nguyên tử và phản vật chất. Nghiên cứu của ông dẫn đến
một suy đoán rằng có thể tồn tại một vũ trụ ảo tạo bởi các phản vật chất này.
Và dự đoán của ông đã được kiểm chứng trong thí nghiệm của Carl Anderson vào năm
1932, cả hai ông đều được giải Nobel cho thành tựu ấy.
Các nhà vật lý đã học được nhiều hơn về phản vật chất so với thời điểm của Anderson
khám phá ra nó. Một trong những hiểu biết mang tính kịch bản đó là vật chất và phản vật

Năm 1996, Phòng thí nghiệm Fermi, (Chicago, Mỹ) đã tạo ra 7 phản nguyên tử hydro
trong một máy gia tốc hạt. Có điều các hạt này tồn tại trong thời gian quá ngắn ngủi, lại
chuyển động với tốc độ sát gần ánh sáng, nên không thể lưu giữ để nghiên cứu.
Phản Hydro
Tháng 10 năm 2002, Phòng thí nghiệm vật lý hạt châu Âu (European Organization for
Nuclear Research-CERN) thông báo kết quả thí nghiệm ATRAP, tiếp nối thí nghiệm
ATHENA tháng 9, tạo ra phản nguyên tử Hydro từ phản proton và positron. Kết quả đo
mức năng lượng của các phản hạt trong phản nguyên tử hydro cho thấy, positron chuyển
động trên quỹ đạo khá xa tâm phản proton, dẫn đến hệ thống này tồn tại hết sức kém bền
vững. Để có được các phản nguyên tử (anti-atom) bền vững, toàn bộ thí nghiệm cần đặt
trong môi trường nhiệt độ sát điểm 0 tuyệt đối (-273 độ C), vì ở nhiệt độ cao, các phản
nguyên tử sẽ kết hợp với các nguyên tử của môi trường và biến mất ngay lập tức
Vì sao chúng ta có thể sống sót?