TRAŽI

Efekt tunela: na rubu svjetova

Efekt tunela nevjerojatan je fenomenapsolutno nemoguće s gledišta klasične fizike. Ali u tajanstvenom i tajnovitom kvantnom svijetu postoji nekoliko različitih zakona interakcije materije i energije. Efekt tunela je proces elementarne čestice koja nadilazi određenu potencijalnu barijeru, pod uvjetom da je njegova energija manja od visine barijere. Taj fenomen ima isključivo kvantnu prirodu i potpuno proturječi svim zakonima i dogmama klasične mehanike. Iznenađujuće je svijet u kojem živimo.

Efekt tunela

Razumjeti kakav je efekt kvantnog tunela,najbolje od svega s primjerom loptice za golf koje su pokrenute s nekom silom u rupu. U bilo kojoj jedinici vremena, ukupna energija lopte je suprotna potencijalnoj snazi ​​gravitacije. Ako pretpostavimo da je njegova kinetička energija slabija od sile gravitacije, tada navedeni objekt neće moći sam napustiti rupu. Ali to je u skladu sa zakonima klasične fizike. Kako bi prevladao rub ruba i nastavio svoj put, zasigurno će mu trebati dodatni kinetički impuls. To je bio veliki Newton.

Efekt kvantnog tunela

U kvantnom svijetu, situacija je nešto drugačija. Pretpostavimo da je kvantna čestica u bunaru. U ovom slučaju, više se ne radi o stvarnom fizičkom rupu na zemlji, nego o onome što fizičari konvencionalno nazivaju "potencijalnim dobro". Ova vrijednost ima analogiju fizičke strane - energetsku barijeru. Ovdje se situacija u potpunosti mijenja. Kako bi se dogodio takozvani kvantni prijelaz i čestica je izvan barijere, potrebno je još jedno stanje.

Ako je intenzitet vanjskog energetskog poljamanje potencijalne energije čestice, onda ima prave prilike da prevlada barijeru, bez obzira na visinu. Čak i ako nema dovoljno kinetičke energije u razumijevanju Newtonove fizike. Ovo je vrlo učinak tunela. Djeluje kako slijedi. Karakteristično je za kvantnu mehaniku opisati bilo koju česticu ne uz pomoć bilo kakvih fizikalnih veličina, već uz pomoć valne funkcije povezane s vjerojatnosti lociranja čestice na određenoj točki u prostoru u bilo kojoj određenoj vremenskoj jedinici.

Kvantna tranzicija

Kada se čestica sudaraju s određenom preprekomkoristeći Schrödingerovu jednadžbu, može se izračunati vjerojatnost prevladavanja ove prepreke. Budući da barijera ne samo energetski apsorbira valnu funkciju, također ga eksponencijalno smanjuje. Drugim riječima, u kvantnom svijetu nema nepremostivih prepreka, ali postoje samo dodatni uvjeti pod kojima čestica može završiti izvan tih prepreka. Razne prepreke, naravno, ometaju kretanje čestica, ali nipošto nisu čvrsto neprobojne granice. Uvjetno govoreći, to je svojevrsna granična linija između dva svijeta - fizičke i energije.

Efekt tunela ima svoj protutijel u nuklearnomfizika - autoionizacija atoma u moćnom električnom polju. Primjeri manifestacija tunela obiluju fizikom čvrstog stanja. To uključuje emisiju autoelektronske energije, migraciju valentnih elektrona i učinke koji se javljaju pri kontaktu dvaju supravodiča odijeljenih tankim dielektričnim filmom. Izuzetnu ulogu igra tuneliranje u primjeni brojnih kemijskih procesa u uvjetima niskih i kriogenih temperatura.

  • Ocjenjivanje: