Kvantisoitumisesta

Kvantisoitumisesta, eli kvantittumisesta, tarkoitetaan ilmiötä kvanttimekaniikassa, jossa tietyt fysikaaliset suureet voivat esiintyä vain diskreetteinä arvoina eli kvantteina. Tämä eroaa klassisesta fysiikasta, jossa monet suureet voivat muuttua jatkuvasti.

Tunnetuin esimerkki kvantisoitumisesta on atomien energiatasot. Elektronit voivat atomissa sijaita vain tietyillä energiatasoilla, eivätkä niiden välissä olevilla arvoilla. Kun elektroni siirtyy korkeammalta energiatasolta alemmas, se emittoi fotonin, jonka energia vastaa tasojen erotusta. Vastaavasti fotonin absorboiminen voi virittää elektronin korkeammalle energiatasolle.

Kvantisoitumisen ilmenemismuotoja löytyy monista muistakin fysiikan osa-alueista. Esimerkiksi sähkövaraus on kvantittunut: sitä esiintyy vain positiivisina ja negatiivisina kokonaislukukertoimina alkeisvaraukselle. Myös pyörimismäärä, eli spin, on kvantittunut suure.

Kvantisoituminen on keskeinen käsite kvanttimekaniikan ymmärtämisessä ja se selittää monia ilmiöitä aina materiaalien ominaisuuksista tähtien säteilymekanismeihin. Se on mullistanut käsityksemme todellisuuden perustavanlaatuisesta luonteesta ja avannut ovia uusille teknologioille.