потенційний бар'єр

Потенци а ний барь е р у фізиці, просторово обмежена область високою потенційної енергії частинки в силовому полі, по обидва боки якої потенційна енергія більш-менш різко спадає. П. б. відповідає силам відштовхування.

На рис. зображений П. б. простої форми для випадку одновимірного (по осі х) руху частинки. В деякій точці х = x0 потенційна енергія V (х) приймає максимальне значення V0, називається висотою П. б. П. б. ділить простір на дві області (I і II), в яких потенційна енергія частинки менше, ніж усередині П. б. (В області III).

У класичній механіці проходження частки через П. б. можливо лише в тому випадку, якщо її повна (кінетична + потенційна) енергія E перевищує висоту П. би. E ³ V0; тоді частка пролітає над бар'єром. Якщо ж енергія частинки недостатня для подолання бар'єру, E <V0, то в певній точці x1 частка, що рухається зліва направо, зупиняється і потім рухається у зворотному напрямку. Тобто П. б. є як би непрозорою стінкою, бар'єром, для часток з енергією, меншої висоти П. б., - звідси назва «П. б. ».

У квантовій механіці, на відміну від класичної, можливе проходження через П. б. частинок з енергією E <V0 (це явище називається тунельним ефектом ) І відображення від П. б. частинок з E> V0. Такі особливості поведінки частинок у квантовій фізиці безпосередньо пов'язані з корпускулярно-хвильової природою мікрочастинок (див. Квантова механіка ). Тунельний ефект істотний лише для систем, що мають мікроскопічні розміри і маси. Чим вже П. б. і чим менше різниця між висотою П. б. і повною енергією частинки, тим більша ймовірність для частки пройти через нього.

і повною енергією частинки, тим більша ймовірність для частки пройти через нього

Мал. до ст. Потенційний бар'єр.

Новости