Der Tunneleffekt: am Rande der Welten

click fraud protection

Tunneleffekt - eine erstaunliche Phänomen, ist es vom Standpunkt der klassischen Physik nicht möglich.Aber in die geheimnisvolle und der geheimnisvollen Quantenwelt, gibt es mehrere andere Gesetze der Wechselwirkung von Materie und Energie.Der Tunneleffekt ist das Verfahren zur Überwindung der Elementarteilchen einer Potentialbarriere, mit der Maßgabe, dass ihre Energie geringer als die Höhe der Sicherungsmaßnahmen wird.Dieses Phänomen ist sehr Quantennatur und ganz im Gegensatz zu allen Gesetzen und Dogmen der klassischen Mechanik.Weitere überraschende Welt in der wir leben.

verstehen, was die Quantentunneleffekt, kann ein Beispiel für einen Golfball am besten sein, Laufen mit etwas Kraft in das Loch.Zu einem gegebenen Zeitpunkt ist die Gesamtenergie der Kugel, um das Potential der Schwerkraft entgegenzuwirken.Unter der Annahme, daß seine kinetische Energie ist geringer als die Schwerkraft, wird das die Artikel nicht in der Lage, auch in Ruhe lassen können.Aber es ist in Übereinstimmung mit den Gesetzen der klassischen Physik.Um den Rand der Grube zu überwinden und weiter auf dem Weg, so wird er auf jeden Fall brauchen einen zusätzlichen Drehimpuls.So prophezeite der große Newton.

In der Quantenwelt, ist die Situation etwas anders.Nehmen wir nun an, dass in der gut erwies sich als ein Quantenteilchen.In diesem Fall werden wir nicht auf die tatsächliche physische Loch in den Boden zu gehen, und dass die Physik wird üblicherweise als "Potentialtopf".Bei dieser Größenordnung besteht eine Entsprechung von der physischen Seite - der Energiebarriere.Hier wird die Situation am dramatischsten verändert sich.Um die so genannte Quantensprung zu platzieren und die Partikel war außerhalb des Sperr, müssen Sie eine andere Bedingung haben.

Wenn die Stärke des äußeren Feldes kleiner als die potentielle Energie des Teilchens ist, dann hat es eine Chance, die Barriere unabhängig von seiner Höhe zu überwinden.Selbst wenn es genügend kinetische Energie in das Verständnis der Newtonschen Physik.Dies ist die gleiche Tunneleffekt.Es funktioniert wie folgt.Quantenmechanik eigentümliche Beschreibung jedes Teilchens nicht durch einige physikalische Größen, aber durch eine Wellenfunktion mit der Wahrscheinlichkeitsverteilung von Partikeln in einem bestimmten Punkt des Raumes in jedem bestimmten Zeiteinheit zugeordnet ist.

die Kollision von Partikeln mit einer bestimmten Schranke mit Hilfe der Schrödinger-Gleichung kann die Wahrscheinlichkeit zur Überwindung dieses Hindernisses zu berechnen.Da die Energiebarriere ist absorbiert nicht nur die Wellenfunktion, sondern unterdrückt auch exponentiell.Mit anderen Worten, in der Quantenwelt gibt es keine unüberwindbare Barrieren, sondern nur zusätzliche Bedingungen, unter denen ein Teilchen außerhalb dieser Barrieren.Verschiedene Hindernisse natürlich stören die Bewegung der Partikel, aber keineswegs sind feste undurchlässige Grenzen.Relativ gesehen ist es eine Art von Grenze zwischen den beiden Welten - die physische und Energie.

Tunneleffekt hat ihr Gegenstück in der Kernphysik - Autoionisation eines Atoms in einem starken elektrischen Feld.Beispiele für Manifestationen Tunnel reich und Festkörperphysik.Diese umfassen Feldemission, Migration der Valenzelektronen sowie die Effekte, die an der Kreuzung der beiden Supraleiter durch einen dünnen dielektrischen Film getrennt auftreten.Exklusive Rolle Tunnel implementieren zahlreiche chemische Prozesse bei niedrigen und tiefen Temperaturen.