загрузка...
загрузка...
На головну

тунельний ефект

  1. Haas effect - ефект Хааса
  2. Автогенератор у вигляді контуру з негативним диференціальним опором (тунельний діод).
  3. Адреноблокатори: класифікація, механізми і особливості ги потензівного дії, застосування, побічні ефекти, протипоказання до застосування.
  4. Альтернативні витрати та ефективність економіки
  5. Аналіз діяльності Фінської спортивної федерації по моделі процесу ефективності функціонування
  6. Аналіз і оцінка показників ефективності використання основних засобів
  7. Аналіз запропонованих критеріїв оцінки ефективності вібраційного формування порошкових середовищ

Розглянемо найпростіший потенційний бар'єр прямокутної форми (ріс.33.2.а) для одновимірного (по осі х) Руху частинки. Для потенційного бар'єру прямокутної форми висоти U ширини l можемо записати

0, Х < 0 (для області 1),

U(x) = {U, 0 ? х ? l} (Для області 2), (33.15)

0, Х> 1 (для області 3),

 За даних умов завдання класична частинка, володіючи енергією Е, Або безперешкодно пройде над бар'єром (при Е> U), або відіб'ється від нього (при Е ) І буде рухатися у зворотний бік, т. Е. Вона не може проникнути крізь бар'єр. Для мікрочастинки ж, навіть при Е> U, Є відмінна від нуля ймовірність, що частка відіб'ється від бар'єра і буде рухатися у зворотний бік. при Е  Ріс.33.2.

є також відмінна від нуля ймовірність, що частка виявиться в області х> l, Т. Е. Проникає крізь бар'єр. Подібні, здавалося б, парадоксальні висновки випливають безпосередньо з рівняння Шредінгера, що описує мікрочастинки за умов даного завдання.

Таким чином, квантова механіка приводить до специфічного квантовому явищу, що одержало назву тунельного ефекту, В результаті якого мікрооб'єкт може «пройти» крізь потенційний бар'єр.

Для опису тунельного ефекту використовують поняття коефіцієнта прозорості D потенційного бар'єру, Що визначається як відношення щільності потоку минулих частинок до щільності потоку падаючих.

Рішення рівняння Шредінгера для прямокутної потенційного бар'єру дає формулу для коефіцієнта прозорості:

D = D0 exp ( - ), (33.16)

де U - Висота потенційного бар'єру, Е - Енергія частинки, l - Ширина бар'єру, D0- Постійний множник, який можна прирівняти одиниці. З цього виразу випливає, що D сильно залежить від маси частинки, ширини бар'єру і від (U - Е); чим ширше бар'єр, тим менше ймовірність проходження крізь нього частки.

З класичної точки зору проходження частинки крізь потенційний бар'єр при Е  неможливо, так як частка, перебуваючи в області бар'єру, повинна була б мати негативною кінетичної енергією. Тунельний ефект є специфічним квантовим ефектом. Проходження частинки крізь область, в яку, згідно із законами класичної механіки, вона не може проникнути, можна пояснити співвідношенням невизначеностей. Невизначеність імпульсу ?р на відрізку ?х = l становить ?p> h / l. Пов'язана з цим розкидом в значеннях імпульсу кінетична енергія може позначитися достатньою для того, щоб повна енергія частинки позначилася більше потенційної.

Тунельне проходження крізь потенційний бар'єр лежить в основі багатьох явищ фізики твердого тіла (наприклад, явища в контактному шарі на кордоні двох напівпровідників), атомної та ядерної фізики (наприклад, aрозпад, протікання термоядерних реакцій).




Попередня   171   172   173   174   175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186   Наступна

Теплові джерела світла | Теплообмін випромінюванням між поверхнями в приміщенні | Види фотоефекту. Закони зовнішнього фотоефекту | Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту | Маса і імпульс фотона. тиск світла | Ефект Комптона і його елементарна теорія | застосування фотоефекту | ГЛАВА 33. ОСНОВИ квантової механіки | Співвідношення невизначеностей Гейзенберга | Хвильова функція і її статистичний зміст |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати