Потенційний бар`єр

Відео: Про проходження потенційного бар`єру

Одновимірна прямокутний потенційний бар`єр потенційний бар`єр - область простору зі збільшеним значенням потенційної енергії.
Максимальне значення потенційної енергії в бар`єрі називається висотою бар`єру.
У класичній механіці частинка з кінетичної енергією, меншої висоти бар`єру, не може проникнути в область потенційного бар`єру. Тому цю область часто називають класично забороненій. Квантова частка частково проникає під бар`єр. У разі, коли бар`єр кінцевий, квантова частинка може просочитися (туннелировать) крізь нього.
Класична частинка, налетівши на потенційний бар`єр, відбивається від нього, якщо її енергія менше висоти бар`єру. Якщо енергія частинки більше висоти бар`єру, то класична частинка вільно проходить «над бар`єром». Квантова частка частково відбіваетсья навіть якщо її енергія перевищує висоту бар`єра. При певних значеннях енергії це відображення може бути абсолютним, тобто квантова частинка не проникає через бар`єр, навіть маючи достатню енергію.
Кінцевий потенційний бар`єр - в квантовій механіці це стандартна одномірна задача, демонструє явище квантове тунелювання. Проблема полягає в рішенні незалежного від часу рівняння Шредінгера для частинки, що рухається в околицях потенційного бар`єру кінцевих розмірів в одновимірному просторі. Як правило розглядають рух частинки на бар`єр зліва.
Очевидно, що в класичному випадку частка тривіально відіб`ється від бар`єра в разі, коли її потенційна енергія менше висоти бар`єру. Однак в квантовому випадку існує кінцева ймовірність проникнення частинки через потенційний бар`єр навіть у разі, коли її енергія менше висоти бар`єру. Процес відображення частки від бар`єру характеризується коефіцієнтом відображення, а процес тунелювання частинки через бар`єр - коефіцієнтом проникнення.


Scattering at a finite potential barrier of height V 0. Тут позначені амплітуди лівостороннього і правостороннього нальоту на бар`єр. Червоним кольором помічені амплітуди для відображених і проникаючих частинок. Egt; V 0 для цього малюнка Незалежне від часу рівняння Шредінгера для хвильових фукций? (X) має вигляд:





де H - оператор Гамільтона, - Скорочена постійна Планка, m - маса, а E - енергія частинки, і

V (x) = V 0 [? (X) - ? (x - a)] -

бар "ерній потенціал висоти V 0gt; 0 і ширини a. - Ступіньчата функція Хевісайда. Бар`єр розташований між x = 0 і x = a. Не зраджуючи результату, будь-яка інша зрушена позиція також можлива. Перший член в гамільтоніані, - Кінетична енергія.
Бар`єр розділяє простір на три частини (x

Увага, тільки СЬОГОДНІ!