Cómo las partículas túnel a través de las barreras potenciales que tienen una mayor energía
Cuando una partícula no tiene tanta energía como el potencial de una barrera, se puede utilizar la ecuación de Schrödinger para encontrar la probabilidad de que el túnel voluntad de partículas a través de la barrera de potencial. También puede encontrar los coeficientes de reflexión y transmisión, R y T, así como el cálculo del coeficiente de transmisión utilizando el Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) aproximación.
He aquí cómo funciona: Cuando una partícula no tiene tanta energía como el potencial de la barrera, estás frente a la situación que se muestra en la siguiente figura.
Una barrera de potencial E < V0.Video: Proyección en el trabajo - Enric Corbera
En este caso, la ecuación de Schrödinger se ve así:
Todo esto significa que las soluciones para
son los siguientes:
Esta situación es similar al caso en que E> V0, a excepción de la región
Video: Gian Giudice: Por qué nuestro universo puede existir al borde de un precipicio - TED 2013 - Sub Esp
La función de onda oscila en las regiones en las que tiene energía positiva, x < 0 and x > un, pero es una exponencial decreciente en la región
Se puede ver lo que la densidad de probabilidad,
parece que en la siguiente figura.
¿Cómo encontrar los coeficientes de reflexión y transmisión
¿Qué hay de la reflexión y transmisión coeficientes, R y T? Esto es lo que equivalen a:
Como se puede esperar, se utilizan las condiciones de continuidad para determinar A, B y F:
Un poco de álgebra y trig está involucrado en la solución de R y T-esto es lo que R y T llegar a ser:
A pesar de la complejidad de la ecuación, es sorprendente que la expresión de T puede ser distinto de cero. Clásicamente, las partículas no pueden entrar en la zona prohibida
Video: Tecnología de punta: Rusia y EE.UU. buscan acorralar al cáncer
Dado que el correo < V0, donde V0 es el potencial en esa región- que simplemente no tienen suficiente energía para hacerlo en esa área.
Cómo las partículas túnel a través de las regiones
La mecánica cuántica, el fenómeno por el cual las partículas se pueden obtener a través de las regiones que están clásicamente prohibida la entrada se llama túnel. Tunneling es posible porque en la mecánica cuántica, las partículas muestran propiedades de onda.
Efecto túnel es uno de los resultados más interesantes de la física cuántica - que significa que las partículas en realidad puede obtener a través de las regiones clásicamente prohibidas a causa de la propagación en sus funciones de onda. Esto es, por supuesto, un efecto microscópica - no trate de caminar a través de las puertas cerradas - pero es un tema muy importante. Entre otros efectos, un túnel hace que los transistores y circuitos integrados posibles.
Se puede calcular el coeficiente de transmisión, que indica la probabilidad de que una partícula recibe a través de, dada una cierta intensidad incidente, cuando se trata de un túnel. Si lo hace, es relativamente fácil en el ejemplo anterior porque la barrera que la partícula tiene que conseguir a través de una barrera cuadrado. Pero, en general, el cálculo del coeficiente de transmisión no es tan fácil. Leyendo.
¿Cómo encontrar el coeficiente de transmisión con la aproximación WKB
La forma en que generalmente se calcula el coeficiente de transmisión es romper el potencial que está trabajando en una sucesión de barreras cuadrados y resumirlas. Eso se llama la Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) aproximación - el tratamiento de un potencial en general, V (x), Como una suma de las barreras potenciales cuadrados.
Video: electrodifusión e introducción a los potenciales de membrana
El resultado de la aproximación WKB es que el coeficiente de transmisión para un potencial arbitrario, V (x), Para una partícula de masa m y la energía E está dada por esta expresión (es decir, siempre que V (x) Es una función suave, que varía lentamente):
En esta ecuación
Así que ahora usted puede sorprender a tus amigos mediante el cálculo de la probabilidad de que un túnel voluntad de partículas a través de un potencial arbitrario. Es la ciencia ficción de la materia está hecha de - así, en la escala microscópica, de todos modos.
">