De tunnel effect: op de rand van de werelden

tunnel effect - een verbazingwekkend fenomeen, dat het onmogelijk is vanuit het standpunt van de klassieke natuurkunde.Maar in de mysterieuze en de mysterieuze quantum wereld, zijn er een aantal andere wetten van interactie van materie en energie.Het tunneleffect is het proces waarbij de elementaire deeltjes van een potentiaalbarrière, mits deze lager is dan de hoogte van heggen.Dit fenomeen is erg quantum aard en volledig in strijd met alle wetten en dogma's van de klassieke mechanica.Meer verrassende wereld waarin we leven.

Begrijp wat is het quantum tunneling effect, kan een voorbeeld van een golfbal beste te zijn, die met enige kracht in het gat.Op een bepaald moment, de totale energie van de bal om het potentieel zwaartekracht tegen te gaan.Aangenomen dat de kinetische energie inferieur is aan de zwaartekracht, zal het genoemde artikel niet goed kunnen alleen laten.Maar het is in overeenstemming met de wetten van de klassieke natuurkunde.Aan de rand van de afgrond te overwinnen en verder op zijn weg, hij zal een extra impulsmoment nodig.Zo voorspelde de grote Newton.

In de quantum wereld, is de situatie enigszins anders.Stel nu dat in de put bleek een quantum deeltje.In dit geval zullen we niet naar het eigenlijke gat in de grond en dat fysica gewoonlijk genoemd "potentiaalput."Op deze omvang is er een analoog van de fysieke kant - de energie barrière.Hier is de situatie verandert meest dramatisch.Om de zogenaamde quantum overgang te plaatsen en het deeltje was buiten de barrière, moet u een andere aandoening.

Wanneer de sterkte van het externe veld dan de potentiële energie van het deeltje, dan heeft het een reële kans om de barrière ongeacht de hoogte overwinnen.Zelfs als het heeft genoeg kinetische energie in het begrijpen van de Newtoniaanse fysica.Dit is hetzelfde tunneleffect.Het werkt als volgt.Quantum mechanica bijzondere beschrijving van elke deeltje niet door fysieke hoeveelheden en een golffunctie verband met de waarschijnlijkheidsverdeling van deeltjes in een bepaald punt van de ruimte per tijdseenheid.

de botsing van deeltjes met een bepaalde barrière met behulp van de Schrodingervergelijking kan de waarschijnlijkheid van het overwinnen van dit obstakel te berekenen.Omdat de energie barrière is niet alleen absorbeert de golffunctie, maar onderdrukt ook exponentieel.Met andere woorden, in de quantumwereld er geen onoverkomelijke hindernissen, maar aanvullende voorwaarden waaronder een deeltjesgrootte buiten deze grenzen kunnen worden.Verschillende hindernissen natuurlijk interfereren met de beweging van de deeltjes, maar geenszins zijn stevig ondoordringbaar grenzen.Relatief gezien, het is een soort grens tussen de twee werelden - de fysieke en energie.

tunnel effect heeft zijn tegenhanger in de kernfysica - autoionization van een atoom in een sterk elektrisch veld.Voorbeelden van manifestaties tunneling overvloedig en vaste stof fysica.Deze omvatten veldemissie, migratie valentie-elektronen, evenals de effecten die optreden bij de verbinding van twee supergeleiders gescheiden door een dunne dielektrische film.Exclusieve rol tunneling implementeren talrijke chemische processen bij lage en cryogene temperaturen.