Tunneln effekt: På randen av världens

click fraud protection

tunneleffekt - en fantastisk företeelse, är det omöjligt ur synpunkten av klassisk fysik.Men i den mystiska och mystiska kvantvärlden, finns det flera andra lagar i samspelet mellan materia och energi.Den tunneleffekten är processen att övervinna den elementära partikel av en potentiell barriär, under förutsättning att dess energi är mindre än höjden av häckar.Detta fenomen är mycket kvant natur och helt i strid med alla lagar och dogmer klassisk mekanik.Mer förvånande värld där vi lever.

Förstå vad är kvanttunneleffekt, kan bäst vara ett exempel på en golfboll, som kör med viss kraft i hålet.Vid varje tidpunkt, är den totala energin hos bollen för att motverka den potentiella gravitationskraften.Förutsatt att dess kinetiska energi är sämre än tyngdkraften, kommer denna punkt inte kunna lämna väl ensam.Men det är i enlighet med lagarna i klassisk fysik.För att övervinna kanten av gropen och fortsätta på sin väg, kommer han definitivt att behöva en ytterligare rörelsemängdsmoment.Så profeterade stora Newton.

I kvantvärlden, är situationen något annorlunda.Antag nu att i brunnen visade en kvant partikel.I det här fallet måste vi gå inte till den faktiska fysiska hål i marken, och att fysiken är konventionellt kallas "potentialbrunnen."Vid denna storlek finns det en analog av den fysiska sidan - energibarriären.Här är situationen förändras mest dramatiskt.För att placera den så kallade kvant övergången och partikel var utanför barriären, måste du ha ett annat tillstånd.

Om styrkan hos det yttre fältet är mindre än den potentiella energin av partikeln, då den har en reell möjlighet att övervinna barriären oberoende av dess höjd.Även om det har tillräcklig rörelseenergi i förståelsen av Newtons fysik.Detta är samma tunneleffekten.Det fungerar på följande sätt.Kvantmekanik är märklig beskrivning av varje partikel inte av några fysiska kvantiteter, utan av en våg funktion i samband med sannolikhetsfördelning av partiklar i en viss punkt i rymden i varje enskilt tidsenhet.

kollision av partiklar med en viss barriär med hjälp av schrödingerekvationen kan beräkna sannolikheten för att övervinna detta hinder.Eftersom energibarriären är inte bara absorberar vågfunktionen, men också undertrycker det exponentiellt.Med andra ord, i kvantvärlden finns det inga oöverstigliga hinder, men bara ytterligare villkor under vilka en partikel kan vara utanför dessa hinder.Olika hinder, naturligtvis, störa med rörelsen av partiklarna, men på något sätt är fasta ogenomträngliga gränser.Relativt sett är det en slags gräns mellan de två världarna - den fysiska och energi.

tunnel effekt har sin motsvarighet i kärnfysik - autoionization av en atom i ett starkt elektriskt fält.Exempel på manifestationer tunnel vimlar och fasta tillståndets fysik.Dessa innefattar fältemission, migration av valenselektroner, samt de effekter som uppstår vid korsningen av två supraledare åtskilda av en tunn dielektrisk film.Exklusiva roll tunnel genomföra många kemiska processer vid låga och låga temperaturer.