Тунельные и барьерные эффекты

  • Просмотров 2015
  • Скачиваний 257
  • Размер файла 857
    Кб

Московский Педагогический Государственный Университет Курсовая работа по квантовой механике на тему: Туннельные и барьерные эффекты. Приняла: Выполнила: студентка 4-го курса 1-ой группы физического факультета Москва 2004 год. Введение ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ (туннелирование) — квантовый переход системы через область движения, запрещённую классической механикой. Типичный пример такого процесса— прохождение частицы через

потенциальный барьер, когда её энергия Е меньше высоты барьера. Импульс частицы р в этом случае, определяемый из соотношения , где U(x)— потенциальная. энергия частицы (т — масса), был бы в области внутри барьера, Е<U(x), мнимой величиной. В квантовой механике благодаря неопределённостей соотношению между импульсом и координатой подбарьерное движение оказывается возможным. Волновая функция частицы в этой области экспоненциально

затухает, и в квазиклассичесическом случае её амплитуда в точке выхода из-под барьера мала. Одна из постановок задач о прохождении потенциального барьера соответствует случаю, когда на барьер падает стационарный поток частиц и требуется найти величину прошедшего потока. Для таких задач вводится коэффициент прозрачности барьера (коэффициент туннельного перехода) D, равный отношению интенсивностей прошедшего и падающего

потоков. Из обратимости по времени следует, что коэффициент прозрачности для переходов в «прямом» и обратном направлениях одинаковы. В одномерном случае коэффициент прозрачности может быть записан в виде (1) интегрирование проводится по классически недоступной области, х1,2 - точки поворота, определяемые из условия U(х1,2) = Е. В точках поворота в пределе классической механики импульс частицы обращается в нуль. Коэффициент. Do

требует для своего определения точного решения квантово-механической. задачи. При выполнении условия квазиклассичности (2) на всём протяжении барьера, за исключением непосредственной. окрестностей точек поворота х1,2, коэффициент Do слабо отличается от единицы. Существенное, отличие Do от единицы может быть, например, в тех случаях, когда кривая потенциальной энергии с одной из сторон барьера идёт настолько круто, что