Vật Lý Trong Các Thiết Bị Công Nghệ

Màn hình được phủ một lớp vật liệu dẫn điện trong suốt. Khi ngón tay bạn (vốn cũng dẫn điện) chạm vào, nó làm thay đổi điện trường tại điểm đó. Mạch điều khiển sẽ phát hiện sự thay đổi này và xác định vị trí của cú chạm.

Sóng vi ba trong lò tạo ra dòng điện trong kim loại. Dòng điện này có thể rất lớn, gây ra tia lửa điện, làm hỏng lò và có thể gây cháy nổ.

GPS (Hệ thống Định vị Toàn cầu) hoạt động dựa trên nguyên lý giao thoa sóng vô tuyến. Thiết bị của bạn nhận tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh. Bằng cách đo chính xác thời gian tín hiệu đi từ mỗi vệ tinh đến thiết bị, nó có thể tính toán khoảng cách đến từng vệ tinh và từ đó xác định vị trí chính xác của bạn trong không gian ba chiều.

Chúng sử dụng nguyên lý giao thoa triệt tiêu. Một micro bên ngoài thu lại âm thanh môi trường. Sau đó, tai nghe tạo ra một sóng âm ngược pha (đỉnh gặp đáy) với sóng âm của tiếng ồn. Khi hai sóng này gặp nhau, chúng triệt tiêu lẫn nhau, và tai bạn chỉ còn nghe thấy âm nhạc.

Vật lý bán dẫn nghiên cứu các vật liệu như silicon, có tính chất dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện (như đồng) và chất cách điện (như cao su). Bằng cách kiểm soát tính dẫn điện này, chúng ta tạo ra các bóng bán dẫn (transistors) - thành phần cơ bản của mọi con chip máy tính, CPU, và bộ nhớ.

Cả hai đều là sóng điện từ, nhưng chúng hoạt động ở các tần số khác nhau. Sóng Wi-Fi thường hoạt động ở tần số 2.4 GHz và 5 GHz, trong khi sóng di động sử dụng nhiều dải tần số khác nhau. Sự khác biệt về tần số giúp chúng không gây nhiễu lẫn nhau.

Tủ lạnh hoạt động như một máy bơm nhiệt. Nó sử dụng một chất làm lạnh lỏng, cho bay hơi ở bên trong tủ (quá trình bay hơi thu nhiệt, làm lạnh không gian). Sau đó, máy nén sẽ nén khí này lại thành lỏng ở bên ngoài tủ (dàn nóng phía sau), quá trình này tỏa nhiệt ra môi trường. Chu trình cứ thế lặp lại.

Pin hoạt động dựa trên sự di chuyển của các ion Lithium. Khi bạn sạc, các ion Lithium di chuyển từ cực dương (cathode) sang cực âm (anode) để lưu trữ năng lượng. Khi bạn sử dụng điện thoại, các ion này di chuyển ngược lại, tạo ra một dòng electron, chính là dòng điện cung cấp cho điện thoại.

Máy quét quang học hoạt động như một máy ảnh kỹ thuật số. Nó chiếu sáng ngón tay của bạn và chụp lại hình ảnh các đường vân. Các đường vân lồi sẽ phản xạ ánh sáng khác với các rãnh lõm, tạo ra một hình ảnh độc nhất để so sánh và xác thực.

Điều này là do hiện tượng tán xạ Rayleigh. Ánh sáng mặt trời là hỗn hợp của nhiều màu. Khi đi vào khí quyển, ánh sáng xanh và tím (có bước sóng ngắn) bị các phân tử không khí tán xạ (phân tán) ra mọi hướng nhiều hơn so với ánh sáng đỏ và vàng (có bước sóng dài). Do đó, khi nhìn lên trời, chúng ta thấy màu xanh từ ánh sáng bị tán xạ này.