微观粒子的性质及应用

微观粒子具有波粒二象性，既能表现为粒子又能表现为波。电子显微镜利用电子的波动特性，分辨率可达0.1纳米，远超光学显微镜。半导体器件中，电子在能级间的跃迁产生了电流，驱动了整个电子工业。量子计算机利用电子的自旋状态作为量子比特，计算能力呈指数级增长。医疗领域，放射性同位素释放的α、β、γ射线用于癌症治疗，精确杀死肿瘤细胞。

微观粒子的相互作用构成了物质世界的基础。强核力将质子和中子束缚在原子核内，原子能发电就是利用这一原理。激光技术中，光子受激辐射产生相干光，广泛应用于通信、切割和医疗。超导材料中，电子配对形成库珀对，电阻为零，磁悬浮列车就是利用这一特性。纳米技术通过操控原子和分子，制造出高强度、轻量化的新材料，彻底改变了航空航天和汽车工业。