Question

wyjaśnij różnicę w zachowaniu cząstki kwantowej i klasycznej na barierze potencjału

Answer 1

Witaj :)

U podstaw różnicy zachowania się cząstki kwantowej i klasycznej o energii E na przykładowej prostokątnej barierze potencjału o wysokości U i szerokości d leży diametralnie różna specyfika mikroświata i świata klasycznego - makroświata.

 

Cząstka klasyczna (makrocząstka) o energii E < U nie może przejść przez taką barierę tak, jak kulka o Ek < Ep=mgh nie jest w stanie przeskoczyć wału o wysokości h. Może być tylko przed barierą (wałem) lub za.

 

W przypadku cząstek kwantowych (mikrocząstek) okazało się jednak, że takie zjawisko jest możliwe. Nosi ono nazwę efektu tunelowego - mylnie sugerującego podobieństwo przenikania  bariery poprzez jakoweś "tunele".

Efekt tunelowy uzasadnia i opisuje teoria nieoznaczoności Heisenberga swoimi równaniami:

Δx*Δp ≥ h/4π  lub  ΔE*Δt ≥ h/4π

 

Warunkiem możliwości wystąpienia efektu tunelowego jest, aby nieokreśloność położenia Δx cząstki była większa od szerokości d bariery potencjału. Wówczas cząstka kwantowa może znaleźć się po drugiej stronie bariery lub inaczej - istnieje niezerowe prawdopodobieństwo znalezienia się tej cząstki po drugiej stronie bariery.

 

Semper in altum.................................pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)