Φαινόμενο σήραγγας

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Κβαντική Μηχανική
\Delta x\Delta p \ge \frac{\hbar}{2}
Πρότυπο: προβ.  συζ.  επεξ.

Το φαινόμενο σήραγγας είναι το φαινόμενο κατά το οποίο ένα κβαντικό σωματίδιο διασχίζει ένα φράγμα σωματιδίων, το οποίο φαίνεται πως είναι απίθανο να ξεπεραστεί. Το φαινόμενο παίζει ρόλο στην πυρηνική σύντηξη[1] και σε εφαρμογές στη μικροηλεκτρονική[2]. Προτάθηκε θεωρητικά στις αρχές του 20ού αιώνα και έγινε αποδεκτό ως φυσικό φαινόμενο στα μέσα του αιώνα αυτού.[3]

Αρχή λειτουργίας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Γραφική παράσταση της εξίσωσης Σρέντιγκερ πάνω στη γραφική παράσταση του δυναμικού V σωματιδίου μηχανικής ενέργειας Ε.

Σύμφωνα με την εξίσωση του Σρέντιγκερ ένα σωματίδιο έχει πιθανότητα να βρεθεί σε μια περιοχή που απαιτεί ενέργεια περισσότερη από αυτήν που έχει το σωματίδιο. Μια τέτοια περιοχή ονομάζεται φράγμα δυναμικού. Όταν το φράγμα δυναμικού έχει άπειρο βάθος, τότε η πιθανότητα μηδενίζεται, δηλαδή είναι αδύνατον το σωματίδιο να βρεθεί μέσα στο φράγμα. Όταν όμως το μήκος είναι πεπερασμένο και από την άλλη μεριά του φράγματος υπάρχει μια περιοχή που απαιτεί λιγότερη ενέργεια από αυτήν που έχει το σωματίδιο, τότε το σωματίδιο έχει πιθανότητα να βρεθεί στην άλλη περιοχή όπως και μέσα στο φράγμα. Η πιθανότητα όμως μειώνεται εκθετικά μέσα στο φράγμα. Με άλλα λόγια αν ένας μεγάλος αριθμός σωματιδίων βρεθεί στη μία περιοχή ένα μικρό ποσοστό θα καταφέρει να διαπεράσει το φράγμα.

Αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Serway; Vuille (2008). College Physics. 2 (Eighth έκδοση). Belmont: Brooks/Cole. ISBN 9780495554752. 
  2. Taylor, J. (2004). Modern Physics for Scientists and Engineers. Prentice Hall. σελ. 234. ISBN 013805715X. 
  3. Razavy, Mohsen (2003). Quantum Theory of Tunneling. World Scientific. σελ. 4, 462. ISBN 9812564888. 

Εξωτερικές συνδέσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]