神马作文网什么是隧道效应
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/10 16:23:22
什么是隧道效应
隧道效应
在势垒一边平动的粒子,当动能小于势垒高度时,按经典力学,粒子是不可能穿过势垒的.对于微观粒子,量子力学却证明它仍有一定的概率穿过势垒,实际也正是如此,这种现象称为隧道效应.对于谐振子,按经典力学,由核间距所决定的位能决不可能超过总能量.量子力学却证明这种核间距仍有一定的概率存在,此现象也是一种隧道效应.
在两层金属导体之间夹一薄绝缘层,就构成一个电子的隧道结.实验发现电子可以通过隧道结,即电子可以穿过绝缘层,这便是隧道效应.使电子从金属中逸出需要逸出功,这说明金属中电子势能比空气或绝缘层中低．于是电子隧道结对电子的作用可用一个势垒来表示,为了简化运算,把势垒简化成一个一维方势垒.
势能函数为
对于 区,薛定谔方程为
方程通解为
对于 区,薛定谔方程为
通解为
对于 区,薛定谔方程为
通解为
粒子穿过隧道结的概率为
势垒越宽透过的概率越小,(V0-E)越大透过的概率越小.
在势垒一边平动的粒子,当动能小于势垒高度时,按经典力学,粒子是不可能穿过势垒的.对于微观粒子,量子力学却证明它仍有一定的概率穿过势垒,实际也正是如此,这种现象称为隧道效应.对于谐振子,按经典力学,由核间距所决定的位能决不可能超过总能量.量子力学却证明这种核间距仍有一定的概率存在,此现象也是一种隧道效应.
在两层金属导体之间夹一薄绝缘层,就构成一个电子的隧道结.实验发现电子可以通过隧道结,即电子可以穿过绝缘层,这便是隧道效应.使电子从金属中逸出需要逸出功,这说明金属中电子势能比空气或绝缘层中低．于是电子隧道结对电子的作用可用一个势垒来表示,为了简化运算,把势垒简化成一个一维方势垒.
势能函数为
对于 区,薛定谔方程为
方程通解为
对于 区,薛定谔方程为
通解为
对于 区,薛定谔方程为
通解为
粒子穿过隧道结的概率为
势垒越宽透过的概率越小,(V0-E)越大透过的概率越小.