Туннельный эффект

Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер.

Для стационарных состояний

Уравнения Шредингера

Потенциальный барьер прямоугольной формы

Если энергия частицы меньше высоты потенциального барьера, то

В области 2 функция (1) не соответствует плоским вол­нам (показатели экспонент действительные). Можно показать, что для высокого и широкого барьера (βl>> 1)

B₂ = 0.

Вид функций ψ₁, ψ₂ и ψ₃

(с учетом В₂ = 0) показан на рисунке. Волновая функция не равна нулю и внутри барь­ера, а в области 3 (при не очень широком барьере) имеет вид волн де Бройля с той же длиной волны, но меньшей амплитудой. Таким образом, частица имеет отличную от нуля вероятность прохождения сквозь потенциальный барьер конечной ширины. Квантовая механика приводит к специфическому квантовому эффекту — туннельному эффекту, в результате которого микрообъект может «пройти» сквозь потенциальный барьер. Коэффициент прозрачности

где D₀ — постоянный множитель, принимаемый обычно равным единице. D сильно зависит от массы т частицы, ширины l барьера и от (U- Е); чем шире барьер, тем меньше вероятность прохождения сквозь него частицы.

Дата добавления: 2014-01-04