Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Физически характер на тунелния ефект

<== предишна статия | следващата статия ==>

Помислете за тунелния ефект, наблюдаван в различни явления на микросвета, вариращи от ядрени трансформации до химични реакции. Съгласно законите на класическата механика, движението на частица се описва, като се определят неговите координати и скорост във всяка точка на траекторията. Когато действа върху масата на частиците консервативната сила, с която е свързана потенциалната енергия частици, законът за пестене на енергия е написан като

(11.1)

Съгласно (11.1), механичната енергия има постоянна стойност във всеки момент във времето за всяка точка от пътя на движение. От това следва, че областта на възможното движение на частиците се определя от състоянието

(11.2)

Областта, в която потенциалната енергия надвишава енергията на частиците, за нея е забранена.

В квантовата механика основната характеристика на частицата е вълновата функция описание на състоянието на частица. Енергията Е на частица в равновесно състояние се определя за цялата област на движението на частицата.

, (11.3)

За точно измерване на енергията отнема безкрайно време. Така, ограничението (11.3) не може да бъде прехвърлено директно към квантовата механика, където вероятността за намиране на частица е свързана с и условие (11.3) е изпълнено само средно: E> U.

Квантовата физика не е толкова много други формули, колкото друго мислене. Като пример, помислете за преминаването на частица с маса и енергия чрез забранената от условие (11.3) площ - правоъгълна височина на потенциалната бариера и широк (фиг. 11.1).

Фиг. 11.1 Преминаване на частица с маса и енергия през правоъгълна височина на потенциалната бариера и широк ,

Отвъд потенциалната стойност на бариерата е равна на нула. Според законите на квантовата механика, вълновата функция на стационарното състояние на частица с енергия

(11.4)

се намира чрез решаване на уравнението на Шрьодингер

(11.5)

при определени гранични условия, дадени за райони, където , Тук разглеждаме само процеса на еластично тунелиране на частица, когато Е = const.

Решението на уравнение (11.5), удовлетворяващо условията на проблема, може да бъде записано по следния начин:

1)

2)

3)

тук - нормализационна константа, вълнова функция и неизвестни коефициенти се използват четири гранични условия, изразяващи непрекъснатостта на вълновата функция и в точки и , стойност и наречени амплитудни отражения и коефициенти на предаване, съответно. Те определят вероятността от размисъл частици от потенциалната бариера и вероятността за преминаване частици чрез потенциална бариера, които са свързани помежду си чрез връзка, изразяваща закона за запазване на частиците,

(11.6)

Решение на съответната система от уравнения за количества дава следния израз за вероятността от тунелен ефект - преминаване през тунелна бариера с височина

(11.7)

По този начин вероятността от тунелен ефект зависи от величината и бързо намалява с увеличаване на масата на частиците, ширината на бариерата и разликата в енергията ,

Микроскопичен тунелен ефект за един електрон е възможен, ако ширината и стойност не надвишава няколко eV. В случай на тежки частици (протони, неутрони, - частици) тунелният ефект се наблюдава, ако ширината (размер на атомното ядро).

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Субективно сетивно възприятие. Абсолютен праг на усещане. Диференциален праг. Праг на дискриминация. Законът на Уебър. Законът на Вебер-Фехнер. Скалата на Стивънс. Всяка допирна система

Ефектът на плазмон-екситонното взаимодействие

Сензорни системи. Органите за чувствителност. Физиология на сетивата. Функции на сензорните системи. Сензорно възприятие. Етапи на сетивното възприятие. Сензорни системи

неутрон

Физически основи на електронния микроскоп

модулатори

Квантов осцилатор на базата на електромеханичен резонатор

Импулсни компресори

Примери за приложения на CCM-77

Връщане към съдържанието: Физически явления

Видян: 1543

11.45.9.53 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .