Kvanttiyksiköt

Kvanttiyksiköt, eli kvantittuneet yksiköt, ovat fysiikassa järjestelmiä, joiden ominaisuudet eivät voi muuttua jatkuvasti, vaan ainoastaan tietyissä erillisissä arvoissa. Tämä käsite on keskeinen kvanttimekaniikan ymmärtämisessä. Sen sijaan, että esimerkiksi energia voisi saada minkä tahansa arvon, se esiintyy kvantittuneina paketteina, joita kutsutaan kvanteiksi.

Yksi tunnetuimmista esimerkeistä kvanttiyksiköistä on valon kvantti, eli fotoni. Fotonit ovat sähkömagneettisen säteilyn diskreettejä energian yksiköitä. Kun atomit absorboivat tai emittoivat säteilyä, ne tekevät sen nimenomaan fotonien muodossa. Myös elektronien energiatasot atomeissa ovat kvantittuneita. Elektroni voi olla vain tietyillä energiatasoilla, eikä se voi oleskella tasojen välissä. Kun elektroni siirtyy korkeammalta energiatasolta matalammalle, se emittoi fotonin, jonka energia vastaa energiatasojen erotusta.

Kvanttiyksiköiden olemassaolo selittää monia ilmiöitä, joita klassinen fysiikka ei pysty kuvaamaan, kuten mustan kappaleen säteilyn spektrin ja atomien vakauden. Käsite on laajentunut koskemaan muitakin fysikaalisia suureita, kuten pyörimismäärää. Kvanttimekaniikka on mullistanut ymmärryksemme luonnon perusrakenteesta ja on modernin teknologian, kuten laserien ja puolijohteiden, perusta.