Tunelový jav: na pokraji svetov

Účinok

tunel - úžasný fenomén, to je nemožné z hľadiska klasickej fyziky.Ale v tajomnej a záhadné kvantovom svete, existuje niekoľko ďalších zákony interakcie hmoty a energie.Tunelový jav je proces prekonanie elementárne častice potenciálneho bariéry, za predpokladu, že jeho energia je menšia než výška živých plotov.Tento jav je veľmi kvantová povaha a úplne v rozpore so všetkými zákonmi a dogiem klasickej mechaniky.Viac prekvapujúce svet, v ktorom žijeme.

Pochopiť, čo je kvantový tunelovanie účinok, môže najlepšie byť príkladom golfovej loptičky, beh s nejakou silou do otvoru.V každom okamihu, je celková energia lopty je proti potenciálnej gravitačnej sily.Za predpokladu, že jej kinetická energia je nižšia ako gravitačná sila, bude uvedený položka nebude schopný dobre nechať na pokoji.Ale to je v súlade so zákonmi klasickej fyziky.Na prekonanie okraj jamy a pokračovať v ceste, bude určite potrebovať dodatočný moment hybnosti.Tak prorokoval veľký Newton.

V kvantovom svete, je situácia trochu odlišná.Teraz predpokladajme, že v studni ukázala byť kvantovej častice.V tomto prípade budeme musieť ísť nie na skutočné fyzické diery v zemi, a že fyzika je zvyčajne nazýva "potenciálny dobre."V tomto rozsahu je analógom fyzického strany - energia bariéra.Tu je situácia mení najviac dramaticky.Ak chcete umiestniť tzv kvantovej prechod a častíc bol u bariéry, musíte mať ďalšiu podmienku.

Ak je sila z vonkajšieho poľa je nižšia ako potenciálna energia častice, potom to má reálnu šancu prekonať bariéru, bez ohľadu na jeho výšky.Aj keď to má dostatok kinetickú energiu v chápaní newtonovskej fyziky.Toto je rovnaký účinok tunel.Funguje to nasledovne.Kvantová mechanika je zvláštne opis každého častice nie sú v niektorých fyzikálnych veličín, ale funkcia vlnovú spojené s distribúciou pravdepodobnosti častíc v určitom bode priestoru na každom konkrétnom jednotku času.

kolízii častice s určitou bariéru pomocou Schrödinger rovnice môže vypočítať pravdepodobnosť prekonanie tejto prekážky.Pretože energia bariéra je absorbuje nielen funkciu vlnovej, ale tiež potláča to exponenciálne.Inými slovami, v kvantovom svete neexistujú neprekonateľnou prekážkou, ale iba ďalšie podmienky, za ktorých môže byť mimo častice z týchto prekážok.Rôzne prekážky, samozrejme v rozpore s pohybom častíc, ale v žiadnom prípade sú pevné nepriepustné hranice.Relatívne vzaté, je to druh hranica medzi dvoma svetmi - fyzické a energie.Účinok

tunel má svoj náprotivok v jadrovej fyzike - autoionization atómu v silnom elektrickom poli.Príklady prejavov tunelovanie hemží a fyzika pevných látok.Medzi ne patrí emisie pole, migráciu valenčných elektrónov, rovnako ako účinky, ktoré sa vyskytujú na spoji dvoch supravodičov, ktoré sú oddelené tenkou dielektrickú fóliou.Exkluzívny role tunelovanie vykonávať početné chemické procesy pri nízkych a kryogénnych teplotách.