Tunnelen: På randen af ​​verdens

tunnel effekt - en fantastisk fænomen, er det umuligt ud fra den klassiske fysik.Men i den mystiske og mystiske kvanteverden, er der flere andre love for interaktion af stof og energi.Tunnelen effekt er processen med at overvinde den elementære partikel af en potentiel barriere, forudsat at dens energi er mindre end højden af ​​hække.Dette fænomen er meget kvante natur og helt i modstrid med alle de love og dogmer klassisk mekanik.Mere overraskende verden, vi lever i.

Forstå hvad er kvante tunneling effekt, kan bedst være et eksempel på en golfbold, der kører med en vis kraft ind i hullet.På et hvilket som helst tidspunkt, den totale energi af bolden er at imødegå den potentielle tyngdekraften.Antages det, at den kinetiske energi er mindre end tyngdekraften, vil nævnte element ikke være i stand til at forlade godt alene.Men det er i overensstemmelse med lovgivningen i den klassiske fysik.For at overvinde kanten af ​​graven og fortsætte på sin vej, vil han helt sikkert brug for en ekstra impulsmoment.Så profeterede den store Newton.

I kvanteverdenen, er situationen noget anderledes.Antag nu, at i brønden viste sig en kvante partikel.I dette tilfælde vil vi nødt til at gå ikke til den faktiske fysiske hul i jorden, og at fysikken er konventionelt kaldes "potentielle godt."På denne størrelsesorden er en analog af den fysiske side - den energi barriere.Her er situationen ændrer sig mest dramatisk.For at placere den såkaldte kvante overgang og partiklen var uden for barrieren, skal du have en anden tilstand.

Hvis indholdet af det eksterne felt er mindre end den potentielle energi af partiklen, så det har en reel mulighed for at overvinde barrieren uanset dens højde.Selv om det har tilstrækkelig kinetisk energi i forståelsen af ​​newtonsk fysik.Dette er den samme tunnel virkning.Det fungerer som følger.Kvantemekanikken særpræget beskrivelse af eventuelle partikel ikke af nogle fysiske mængder, men ved en bølge funktion i forbindelse med sandsynlighedsfordelingen for partikler i et bestemt punkt af plads i hvert enkelt tidsenhed.

kollisionen af ​​partikler med en vis barriere med hjælp af Schrödingerligningen kan beregne sandsynligheden for at overvinde denne hindring.Da energien barriere er ikke kun absorberer bølgefunktionen, men også undertrykker det eksponentielt.Med andre ord, i kvante verden er der ingen uoverstigelige barrierer, men kun yderligere betingelser, hvorunder en partikel kan være uden for disse barrierer.Forskellige forhindringer, naturligvis interferere med bevægelsen af ​​partiklerne, men på ingen måde er faste uigennemtrængelige grænser.Relativt set er det en slags grænse mellem de to verdener - den fysiske og energi.

tunnel effekt har sin modpart i kernefysik - autoionization af et atom i et stærkt elektrisk felt.Eksempler på manifestationer tunneling bugner og faststoffysik.Disse omfatter feltemissions, migration af valenselektroner, samt de virkninger, der opstår ved forbindelsen af ​​to superledere adskilt af en tynd dielektrisk film.Eksklusiv rolle tunneling gennemføre mange kemiske processer ved lave og kryogene temperaturer.