Аеронавигационно инженерство Административно право Административно право на Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професия "психолог" Въведение в икономиката на икономиката Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидромашини История на Украйна Културология Медицина Методи и инструменти за измерване на електрически величини икономика Nachertatelnaya геометрия Основи эkonomycheskoy т oryy Защита на труда дизайнерски проект тактика процеси и структура на мислене Professyonalnaya психология Психология Психология на управлението Modern fundamentalnыe и изследвания prykladnыe в pryborostroenyy социална психология проблеми Социално-fylosofskaya Социология Статистика Теоретични основи на информатиката Теория на автоматичното регулиране теория на вероятностите Transportnoe десен туроператор Uholovnoe десен Uholovnыy Process Management производство sovremennыm физика Fyzycheskye феномен Философия на охлаждането Икономика Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на икономиката Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Икономическо развитие на ЕС извънредни ситуации ВКонтакте съученици Моят свят Facebook LiveJournal Instagram

Частица в безкрайно дълбока правоъгълна потенциална яма




Стойността на енергията на частица En в едномерна правоъгълна безкрайно дълбока потенциална яма

където m - маса на частицата; l - ширина на потенциалната яма; n е квантово число.

4. Коефициент на прозрачност D на потенциална правоъгълна бариера

където U - височина на потенциалната бариера; m е масата на частицата; Е - енергия на частиците; l - ширина на преградата.

Вътре в дупките уравнението на Шрьодингер ще бъде записано като

, (6.22)

Решението на това уравнение, като се вземат предвид по-специално стандартните изисквания има поглед

, (6.23)

където n = 1,2,3, ... е квантовото число на състоянието на частиците. Енергията на частиците в различни квантови състояния

, (6.24)

т.е. не приема произволни, а дискретни стойности на Е1, Е2, Е3, ... Плътност на вероятността зависи от координатите на частицата и по този начин по различни начини във всяко квантово състояние. Разстояние между съседни енергийни нива

, (6.25)

За квантово-механична микрочастица, решението на уравнението на Шрьодингер води до това, че вълновите функции във всичките три области ( микрочастицата прониква под бариерата и зад бариерата. Това явление се нарича тунелиране.

21. Тунелен ефект

Тунелният ефект е физическо явление, което се състои в това, че физически обект преодолява потенциална бариера, която е по-голяма от кинетичната му енергия. Най-известният пример за това явление е алфа-разпадът. Това явление се дължи на вълновата природа на квантовите процеси, но се проявява не само в квантовите системи. Примери за тунелиране могат да бъдат наблюдавани и в оптиката, където процесите също се описват с вълнови уравнения.

Термоядрен синтез е възможен само когато ядрата на деутериевите атоми преодолеят кулоновата бариера чрез тунелиране през нея.

Важно приложение на тунелното явление е резонансният тунелен квантов диод и тунелен микроскоп, като се използва тунелиране за изхвърляне на елементите на флаш паметта. Тунелирането на светлината се използва в метода на непълното вътрешно отражение и инструментите, чиято работа се основава на него.

В квантовата механика частиците се описват чрез вълнови функции, чиито квадрат на модул определя плътността на вероятността на присъствието на частни лица в определена точка в пространството. Вълновите функции са непрекъснати координатни функции и следователно в областта, където кинетичната енергия на частицата е по-малка от потенциала, тя постепенно намалява до нула. Винаги има вероятност частица да бъде регистрирана под потенциална бариера. Ако потенциалната бариера има крайна ширина, тогава има нулева вероятност за преминаване на частицата през бариерата.

В квазикласическата апроксимация на квантовата механика вълновата функция за едномерния проблем може да бъде записана като

,

където - Планк стана стабилен, , E е енергията на частицата, m е неговата маса, V (x) е потенциалната енергия на частицата, коефициентите A, B се определят от стойността на вълновата функция в определена точка x 0 .


border=0


В област, където E <V (x), квадратният корен в експонента има реални стойности и един от двата члена в израза за вълновата функция се увеличава, а вторият намалява. Растежният фактор съответства на вълна, отразена от далечния край на бариерата и обикновено е много малка. В граничния случай на безкрайна бариера, тя е нула. Насочването надолу определя вероятността от импрегниране на квантово-механична частица на дълбочина х под бариерата. Обикновено тази вероятност е малка и намалява много бързо с увеличаване на х.

Коефициентът на преминаване на частица през бариера на ширина d в ​​рамките на квазикласическото приближение се определя по формулата

,

Интеграцията се извършва в областта, където V (x)> E.


Така вероятността от импрегниране (тунелиране) на квантово-механична частица през бариерата експоненциално зависи от дебелината на бариерата. За да се наблюдава тунелирането, бариерата трябва да бъде много тънка - атомна.

Вероятността от тунелиране зависи от размера на бариерата, нейната форма, както и от масата на частицата. Ако електроните могат да тунелират през бариери с дебелина от няколко десети от нанометъра, тогава по-тежките частици, например алфа частици, само чрез бариери с размер по размер на ядрото. Електроните на проводимост в полупроводниците се характеризират с високоякостни маси, които могат да бъдат много по-малки от масата на свободните електрони, което позволява създаването на тунелни диоди с бариерна ширина от няколко десетки нанометра.





; Дата на добавяне: 2018-01-08 ; ; Прегледи: 430 ; Публикуваният материал нарушава ли авторските права? | | Защита на личните данни | РАБОТА С РЕД


Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето:

Най-добри думи: Можете да си купите нещо за стипендия, но не повече от ... | 6513 - или прочетете всичко ...

2019 @ ailback.ru

Генериране на страница за: 0.001 секунди.