Тунелен преход

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Табела за ремонт

Тази статия се нуждае от подобрение.

Необходимо е: разширяване на информацията, оформление, препратки. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, просто щракнете на редактиране и нанесете нужните корекции.


Тунелен преход или Тунелен ефект е квантово-механичният ефект на преминаване през класически забранено енергийно състояние (енергетичен бариер). Този ефект може да също така бъде обобщен към други типове на класически забранени промени.

Класическите механични системи имат винаги реална и неотрицателна кинетична енергия, поради което достъпни за тях са само тези области на фазовото пространство, където потенциалната им енергия е по-малка като алгебрична стойност от пълната им механична енергия. С други думи, класическите обекти не могат да проникват отвъд потенциални бариери, представляващи области от фазовото пространство, където потенциалната енергия превишава пълната механична енергия на обекта.

Пример на подобна класическа система е класически електрон, който преминава през област със задържащ електричен потенциал V. В зависимост от кинетичната енергия Ek на електрона преди навлизането му в задържащата област, вероятността той да премине през нея заема само две крайни стойности:

p(Ek < V) = 0
p(Ek > V) = 1

Електронът обаче притежава и вълнови свойства, тъй като е квантов, а не класически обект. За разлика от класическите системи, квантовите могат да проникват в области, където класическата кинетична енергия би била отрицателна. При това амплитудата на вълновата функция намалява експоненциално с дълбочината на проникване, но при бариер с достатъчно малка мощност (най-грубо - произведение от височината и дължината му), амплитудата на вълновата функция на преминалата вълна би била съществено различна от нула, т.е. след зоната с удържащ потенциал ще се регистрират преминали електрони, за които Ek < V (случай, при който класическата вероятност за преминаване е нулева).

Процесът е подобен на преминаване през тунел, поради което и се нарича тунелиране. Няма аналог в класическата механика.

[редактиране] Вижте също