Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
28
8.Podstawymechanikikwantowejistrukturaelektronowaatomów
jestsumączłonów,zktórychkażdyzależyodjednejtylkowspółrzędnej[jakwewzorze
(8.67)],tomożnaprzeprowadzićrozdzieleniezmiennych.Funkcjabędącarozwiązaniem
równaniaSchr¨
odingeraprzedstawiawtedyiloczynfunkcji,zktórychkażdazależyod
jednejwspółrzędnej,podobniejakfunkcja(8.75).
8.2.9.Efekttunelowy
Przypuśćmyteraz,żecząstkaomasiemporuszasięwkierunkuxpoczątkowoswo-
bodnie,jednakwpunkciex=0natrafianabarierępotencjałuoskończonej,wszędzie
jednakowejwysokościV0iskończonejszerokościd;takąbarieręnazywamyprostokątną.
Zgodniezsytuacjąprzedstawionąnarys.8.9,wobszarzeIIpomiędzyx=0ix=d
mamyV=const=V0,natomiastwobszarachIiIIIV=const=0.Jeślienergia
kinetycznacząstkinapotykającejbarierę(równawobszarachIiIIIcałkowitejenergii
E)jestmniejszaodwysokościbariery(E<V0),towedługzasadmechanikiklasycznej
cząstkaniemożeprzedostaćsięprzezbarieręprawdopodobieństwotegojestrówne
zeru.Inaczejjednakprzedstawiasięsprawaprzechodzeniaprzezbarieręmikrocząstek
wświetlemechanikikwantowej.
Rys.8.9.Prostokątnabarierapotencjału;
strzałkapokazuje,żemikrocząstkaoenergii
E<V0możeprzeniknąćprzezbarierę(efekt
tunelowy)
Rys.8.10.Efekttunelowywprzypadkubariery
potencjałuodowolnymkształcie
DlacząstkiwobszarzeIiwobszarzeIIIrównanieSchr¨
odingeramapostać(8.56):
d2ψ
dx2
+
2mE
h2
¯
ψ=0
awobszarzeII,ostałympotencjaleV0,postać
d2ψ
dx2
+
2m
h2
¯
(EV0=0
(8.77)
(8.78)