La tunelo efiko: al la brodas de la mondoj

La tunelo efiko - mirinda fenomeno, estas neeble de la vidpunkto de klasika fiziko. Sed en misteran kaj misteraj kvantuma mondo, estas pluraj aliaj leĝoj de interagado de materio kaj energio. La tunelo efiko estas la procezo venkante la elementa partiklo de potenciala baro sub la kondiĉo ke ĝia energio estas malpli ol la altecon de obstakloj. Tiu fenomeno havas nur kvantuma naturo, kaj tute kontraŭe al ĉiuj leĝoj kaj dogmoj de klasika mekaniko. Pli surprize mondo en kiu ni vivas.

Kompreni kion estas la kvantuma tunelado efiko estas plej bona en la ekzemplo de pilko de golfo, kurante kun iu forto en la truon. Je iu tempo, la tuta energio de la pilko estas por kontraŭstari la potenciala forto de gravito. Supozante ke ĝia kineta energio estas pli malalta ol la forto de gravito, la specifita objekto ne povas forlasi sian propran bone. Sed estas laŭ la leĝoj de klasika fiziko. Venki la rando de la puto kaj daŭrigi sian vojon, li sendube bezonas aldonan momento angular. Do profetis la grandan Neŭtono.

En la kvantuma mondo, la situacio estas iom malsamaj. Nun supozu ke estis kvantuma partiklo en truo. En ĉi tiu kazo devos iri ne estas reala fizika depresio en la tero, kaj ke fiziko estas konvencie nomata "potencialo bone". Je ĉi tiu grando, estas analoga de la fizika flanko - la energio baro. Ĉi tie la situacio ŝanĝiĝas plej draste. Por meti la tiel nomata kvantuma transiro kaj la partiklo estis ekster la baro, vi devas havi alian kondiĉon.

Se la intenseco de la ekstera kampo estas malpli ol la potenciala energio de la partiklo, tiam ĝi havas ŝancon superi la baron sendepende de lia alteco. Eĉ se ŝi havas sufiĉan energion kinetiko en la kompreno de Newton-a fiziko. Ĉi tiu estas la sama efekto tunelo. Funkcias jene. Kvantummekaniko karakteriza priskribo de ajna partikloj ne de iuj fizikaj kvantoj, kaj per ondfunkcio asociita kun probablo de partiklo loko en specifa punkto en spaco en ĉiu specifa unueco de tempo.

En la kolizio de partikloj kun certa baro uzanta la Ekvacio de Schrödinger povas kalkuli la probablo de venki tiun obstaklo. Ekde la baro estas ne nur la energio-sorbante ondo funkcio, sed ankaŭ estingas ĝi eksponente. Alivorte, en la kvantuma mondo, ne estas nesuperebla obstaklo, sed nur aldonaj kondiĉoj sub kiu la partiklo povas esti ekster tiuj baroj. Diversaj obstakloj, kompreneble, malhelpas la movadon de eroj, sed tute ne estas solida impermeable limoj. Kondiĉe parolante, ĉi tiu speco de limo inter du mondoj - la fizika kaj energio.

La tunelo efiko havas lia contraparte en nuklea fiziko - aŭtomate ionización de atomo en forta elektra kampo. Ekzemploj de demonstracioj tunelado plena kaj solida stato fiziko. Tiuj inkludas kampon emisión, la migrado de elektronoj de valencia, kaj ankaŭ efikoj kiuj okazas ĉe la kontakton inter du superkonduktantoj apartigitaj per maldika dielektriko filmo. Ĝi ludas decidan rolon en la efektivigo de tunelado multnombraj kemiaj procezoj en la malalta kaj criogénico temperaturoj.