የዋሻው ውጤት እና በፊዚክስ ውስጥ ያለው ጠቀሜታ። የመሿለኪያ ውጤት፡ በዓለማት ጫፍ ላይ

የኳንተም ቅንጣት ለክላሲካል አንደኛ ደረጃ ቅንጣት የማይታለፍ እንቅፋት ውስጥ የመግባት እድሉ አለ።

አንድ ኳስ መሬት ውስጥ በተቆፈረ ሉላዊ ጉድጓድ ውስጥ ሲንከባለል አስቡት። በማንኛውም ቅጽበት የኳሱ ሃይል በኪነቲክ ሃይሉ እና በስበት ሃይል አቅም መካከል ይሰራጫል ኳሱ ከጉድጓዱ ግርጌ አንፃር ምን ያህል ከፍ እንደሚል በመጠኑ (እንደ ቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ ህግ)። ኳሱ ወደ ጉድጓዱ ጎን ሲደርስ ሁለት ሁኔታዎች ሊኖሩ ይችላሉ. አጠቃላይ ኃይሉ በኳሱ ቦታ ቁመት የሚወሰን የስበት መስክ ካለው እምቅ ሃይል በላይ ከሆነ ከጉድጓዱ ውስጥ ይዘልላል። የኳሱ አጠቃላይ ኃይል ከጉድጓዱ ጎን ደረጃ ላይ ካለው የስበት ኃይል ኃይል ያነሰ ከሆነ ኳሱ ወደታች ይንከባለል ፣ ወደ ቀዳዳው ይመለሳል ፣ ወደ ተቃራኒው ጎን; በዚህ ጊዜ እምቅ ሃይል ከኳሱ አጠቃላይ ሃይል ጋር እኩል ሲሆን ቆሞ ወደ ኋላ ይመለሳል። በሁለተኛው ጉዳይ ላይ ተጨማሪ የኪነቲክ ሃይል ካልተሰጠ በስተቀር ኳሱ ከጉድጓዱ ውስጥ በጭራሽ አይገለበጥም - ለምሳሌ በመግፋት። በኒውተን የሜካኒክስ ህግ መሰረት ኳሱ ወደ ላይ ለመንከባለል የሚያስችል በቂ ሃይል ከሌለው ተጨማሪ ጉልበት ሳይሰጠው ቀዳዳውን ፈጽሞ አይለቅም።

አሁን የጉድጓዱ ጎኖቹ ከምድር ገጽ በላይ (እንደ የጨረቃ እሳቶች) እንደሚነሱ አስቡ. ኳሱ ከእንደዚህ ዓይነቱ ቀዳዳ በተነሳው ጎን ላይ መውደቅ ከቻለ የበለጠ ይንከባለል። በኒውቶኒያ የኳስ እና የቀዳዳው አለም ውስጥ ኳሱ ወደ ላይኛው ጠርዝ ለመድረስ የሚያስችል በቂ የእንቅስቃሴ ሃይል ከሌለው ኳሱ ከጉድጓዱ ጎን ላይ የበለጠ የሚንከባለልበት ሁኔታ ምንም ትርጉም እንደሌለው ማስታወሱ አስፈላጊ ነው። ጫፉ ላይ ካልደረሰ, በቀላሉ ከጉድጓዱ ውስጥ አይወጣም እና, በዚህ መሰረት, በምንም አይነት ሁኔታ, በማንኛውም ፍጥነት እና ወደ ሌላ ቦታ አይሽከረከርም, ምንም ያህል ከፍ ያለ የጎን ጠርዝ ውጭ ይገኛል. .

በኳንተም ሜካኒክስ አለም ነገሮች የተለያዩ ናቸው። በእንደዚህ ዓይነት ጉድጓድ ውስጥ የኳንተም ቅንጣት እንዳለ እናስብ። በዚህ ሁኔታ ውስጥ, እኛ ከአሁን በኋላ ስለ እውነተኛ አካላዊ ጉድጓድ ሳይሆን ስለ ሁኔታዊ ሁኔታ አንድ ቅንጣት የፊዚክስ ሊቃውንት ለመጥራት ከተስማሙት ነገር ውስጥ እንዳይወጣ የሚከለክለውን መሰናክል ለማሸነፍ አስፈላጊ የሆነ የተወሰነ የኃይል አቅርቦት ሲፈልግ ነው. "እምቅ ጉድጓድ". ይህ ጉድጓድ እንዲሁ የጎን የኃይል አናሎግ አለው - የሚባሉት። "እምቅ መሰናክል". ስለዚህ፣ ከአቅም አጥር ውጭ የኃይል መስክ ጥንካሬ ቅንጣቱ ከያዘው ሃይል ያነሰ ከሆነ፣ ምንም እንኳን የዚህ ቅንጣት ትክክለኛ የእንቅስቃሴ ሃይል “ለመሻገር” በቂ ባይሆንም እንኳ “ከመጠን በላይ” የመሆን እድል አለው። የቦርዱ ጫፍ በኒውቶኒያ ስሜት . ይህ እምቅ አጥር ውስጥ የሚያልፍ ቅንጣት ዘዴ የኳንተም ቱኒንግ ውጤት ይባላል።

የሚሠራው እንደሚከተለው ነው፡ በኳንተም ሜካኒክስ አንድ ቅንጣት በማዕበል ተግባር በኩል ይገለጻል፣ ይህም ቅንጣቱ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ በተወሰነ ቦታ ላይ የመቆየት እድሉ ጋር የተያያዘ ነው። አንድ ቅንጣት ሊፈጠር ከሚችለው ማገጃ ጋር ከተጋጨ፣ የ Schrödinger እኩልነት ቅንጣቱ በውስጡ የመግባት እድልን ለማስላት ያስችለናል ፣ ምክንያቱም የሞገድ ተግባሩ በእገዳው በኃይል ብቻ የሚወሰድ ሳይሆን በፍጥነት ይጠፋል - በገለፃ። በሌላ አነጋገር፣ በኳንተም ሜካኒክስ አለም ውስጥ ያለው እምቅ እንቅፋት ደብዝዟል። እርግጥ ነው, ቅንጣቱ እንዳይንቀሳቀስ ይከለክላል, ነገር ግን በጥንታዊ የኒውቶኒያ ሜካኒክስ ውስጥ እንደሚታየው ጠንካራ, የማይነቃነቅ ወሰን አይደለም.

ማገጃው በበቂ ሁኔታ ዝቅተኛ ከሆነ ወይም የንጥሉ አጠቃላይ ሃይል ወደ ጣራው ቅርብ ከሆነ የሞገድ ተግባር ምንም እንኳን ቅንጣቱ ወደ ማገጃው ጠርዝ ሲቃረብ በፍጥነት ቢቀንስም ለማሸነፍ እድሉን ይተውታል። ማለትም ፣ ቅንጣቱ ሊታወቅ ከሚችለው እንቅፋት በሌላኛው በኩል የመገኘቱ የተወሰነ ዕድል አለ - በኒውቶኒያ ሜካኒክስ ዓለም ውስጥ ይህ የማይቻል ነው። እና ቅንጣቢው የእገዳውን ጠርዝ ካቋረጠ በኋላ (የጨረቃ እሳተ ጎመራ ቅርጽ እንዲኖረው) ከወጣበት ጉድጓድ ርቆ ውጫዊ ቁልቁል በነፃነት ይንከባለል.

የኳንተም መሿለኪያ መስቀለኛ መንገድ እንደ “leakage” ወይም “percolation” እንደ ቅንጣት ዓይነት ሊታሰብ ይችላል እምቅ ማገጃ፣ ከዚያ በኋላ ቅንጣቱ ከእንቅፋቱ ይርቃል። በተፈጥሮ ውስጥ እና በዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ የዚህ አይነት ክስተቶች ብዙ ምሳሌዎች አሉ. የተለመደ ራዲዮአክቲቭ መበስበስን ይውሰዱ፡ አንድ ከባድ አስኳል ሁለት ፕሮቶን እና ሁለት ኒውትሮኖችን የያዘ የአልፋ ቅንጣትን ያመነጫል። በአንድ በኩል፣ አንድ ሰው ይህን ሂደት መገመት የሚቻለው አንድ ከባድ ኒውክሊየስ በውስጣችን በውስጠ-ኑክሌር ማያያዣ ሃይሎች አማካኝነት በውስጡ የአልፋ ቅንጣትን ይይዛል፣ ልክ ኳሱ በእኛ ምሳሌ ውስጥ ባለው ቀዳዳ ውስጥ እንደተያዘ። ነገር ግን፣ የአልፋ ቅንጣት የ intranuclear bonds እንቅፋት ለማሸነፍ የሚያስችል በቂ ነፃ ሃይል ባይኖረውም፣ አሁንም ከኒውክሊየስ የመለየት እድሉ አለ። እና ድንገተኛ የአልፋ ልቀትን በመመልከት፣ የመሿለኪያው ውጤት እውነታ የሙከራ ማረጋገጫን እናገኛለን።

ሌላው ጠቃሚ የዋሻው ተፅእኖ ምሳሌ ኮከቦችን የሚያበረታታ የሙቀት አማቂ ውህደት ሂደት ነው (የኮከቦች ዝግመተ ለውጥን ይመልከቱ)። ከቴርሞኑክሌር ውህደት ደረጃዎች አንዱ የሁለት ዲዩተሪየም ኒዩክሊየስ (አንድ ፕሮቶን እና አንድ ኒውትሮን እያንዳንዳቸው) ግጭት ሲሆን በዚህም ምክንያት ሂሊየም-3 ኒዩክሊየስ (ሁለት ፕሮቶን እና አንድ ኒውትሮን) እና አንድ የኒውትሮን ልቀት ይፈጥራል። በኮሎምብ ህግ መሰረት, ተመሳሳይ ክፍያ ባላቸው ሁለት ቅንጣቶች መካከል (በዚህ ሁኔታ, የዲዩቴሪየም ኒውክሊየስ አካል የሆኑ ፕሮቶኖች) እርስ በርስ የመቃወም ኃይለኛ ኃይል አለ - ማለትም, ኃይለኛ እምቅ መከላከያ አለ. በኒውተን አለም ዲዩተሪየም ኒውክሊየስ ሂሊየም ኒዩክሊየስን ለመዋሃድ መቅረብ አልቻለም። ይሁን እንጂ በከዋክብት ጥልቀት ውስጥ የሙቀት መጠኑ እና ግፊቱ በጣም ከፍተኛ ከመሆኑ የተነሳ የኒውክሊየስ ኃይል ወደ ውህደት ደረጃው ሲቃረብ (በእኛ ትርጉም, አስኳሎች በአጥር ጠርዝ ላይ ናቸው) በዚህ ምክንያት. የቶንል ተጽእኖ መስራት ይጀምራል, ቴርሞኑክሊየር ውህደት ይከሰታል - እና ኮከቦች ያበራሉ.

በመጨረሻም የዋሻው ውጤት በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ቴክኖሎጂ ውስጥ በተግባር ላይ ይውላል። የዚህ መሳሪያ ተግባር የተመሰረተው በምርመራው ላይ ያለው የብረት ጫፍ እጅግ በጣም አጭር ርቀት ላይ በጥናት ላይ ያለውን ወለል በመቃረቡ ላይ ነው. በዚህ ሁኔታ, እምቅ ማገጃ ኤሌክትሮኖች ከብረት አተሞች በጥናት ላይ ወዳለው ወለል እንዳይፈስ ይከላከላል. በጥናት ላይ ባለው ወለል ላይ ምርመራውን በጣም በቅርብ ርቀት ላይ ሲያንቀሳቅሱ አቶም በአተም የሚንቀሳቀስ ይመስላል። መርማሪው ከአቶሞች ጋር ሲቀራረብ፣ መፈተሻው በመካከላቸው ከሚያልፍበት ጊዜ ያነሰ ነው። በዚህ መሠረት መሳሪያው ለአቶም "ሲወዛወዝ" አሁኑኑ እየጨመረ በመምጣቱ በኤሌክትሮን ፍሳሽ ምክንያት በቶንሊንግ ተጽእኖ ምክንያት እና በአተሞች መካከል ባሉ ክፍተቶች ውስጥ የአሁኑ ጊዜ ይቀንሳል. ይህም የወለል ንጣፎችን አቶሚክ አወቃቀሮችን በዝርዝር ለማጥናት ያስችላል፣ በጥሬው “ካርታ በማዘጋጀት”። በነገራችን ላይ የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፖች የቁስ አወቃቀሩን የአቶሚክ ንድፈ ሐሳብ የመጨረሻ ማረጋገጫ ይሰጣሉ.

የTUNEL ተፅዕኖ(መሿለኪያ) - በክላሲካል የተከለከለ የእንቅስቃሴ ክልል የስርዓት የኳንተም ሽግግር መካኒኮች. የዚህ ዓይነቱ ሂደት ዓይነተኛ ምሳሌ የአንድ ቅንጣት ማለፍ ነው።እምቅ እንቅፋት ጉልበቷ ጊዜ ከእንቅፋቱ ቁመት ያነሰ. የቅንጣት ፍጥነትአር በዚህ ጉዳይ ላይ ከግንኙነት ተወስኗል የትዩ(x) - አቅም ቅንጣት ጉልበት (- የጅምላ) ፣ በአጥር ውስጥ ባለው ክልል ውስጥ ይሆናል ፣ ምናባዊ ብዛት። ውስጥየኳንተም ሜካኒክስ አመሰግናለሁእርግጠኛ ያልሆነ ግንኙነት በተነሳሽነት እና በማስተባበር መካከል፣ የከርሰ ምድር እንቅስቃሴ ሊኖር ይችላል። በዚህ ክልል ውስጥ ያለው የንጥል ሞገድ ተግባር በከፍተኛ ደረጃ ይበሰብሳል, እና በኳሲክላሲካል ውስጥ ጉዳይ (ተመልከትከፊል ክላሲካል ግምታዊ

) ከመጋረጃው ስር በሚወጣበት ቦታ ላይ ያለው ስፋት ትንሽ ነው. ስለ እምቅ ምንባቡ የችግሮች ቀመሮች አንዱ። ማገጃ ከጉዳዩ ጋር ይዛመዳል ፣ የማይንቀሳቀስ ቅንጣቶች በእገዳው ላይ ሲወድቁ እና የሚተላለፈውን ፍሰት ዋጋ መፈለግ አስፈላጊ ነው። ለእንደዚህ አይነት ችግሮች, ኮፊሸን (coefficient) ገብቷል. ማገጃ ግልጽነት (የዋሻው ሽግግር Coefficient)


, ከሚተላለፉ እና ከተከሰቱ ፍሰቶች ጥምርታ ጋር እኩል ነው. ከጊዜ ወደ ጊዜ ተገላቢጦሽ (coefficient) ይከተላል. በ "ወደ ፊት" እና በተገላቢጦሽ አቅጣጫዎች ውስጥ ለሽግግሮች ግልጽነት ተመሳሳይ ናቸው. በባለ አንድ-ልኬት ሁኔታ, Coefficient. ግልጽነት እንደ ሊጻፍ ይችላል ውህደት በጥንታዊ ተደራሽ በማይሆን ክልል ውስጥ ይከናወናል ፣ X ስለ እምቅ ምንባቡ የችግሮች ቀመሮች አንዱ። ማገጃ ከጉዳዩ ጋር ይዛመዳል ፣ የማይንቀሳቀስ ቅንጣቶች በእገዳው ላይ ሲወድቁ እና የሚተላለፈውን ፍሰት ዋጋ መፈለግ አስፈላጊ ነው። ለእንደዚህ አይነት ችግሮች, ኮፊሸን (coefficient) ገብቷል. ማገጃ ግልጽነት (የዋሻው ሽግግር Coefficient) 1,2 - ከሁኔታዎች ተወስነዋል የማዞሪያ ነጥቦች በክላሲካል ወሰን ውስጥ በማዞር. መካኒኮች ፣ የንጥሉ ፍጥነት ዜሮ ይሆናል።

የ quasiclassicality ሁኔታ ከተሟላ


ከቅርቡ በስተቀር በጠቅላላው የእገዳው ርዝመት የመዞሪያ ቦታዎች ሰፈሮች x 1.2 ጥምርታ ስለ እምቅ ምንባቡ የችግሮች ቀመሮች አንዱ። ማገጃ ከጉዳዩ ጋር ይዛመዳል ፣ የማይንቀሳቀስ ቅንጣቶች በእገዳው ላይ ሲወድቁ እና የሚተላለፈውን ፍሰት ዋጋ መፈለግ አስፈላጊ ነው። ለእንደዚህ አይነት ችግሮች, ኮፊሸን (coefficient) ገብቷል. ማገጃ ግልጽነት (የዋሻው ሽግግር Coefficient) 0 ከአንዱ ትንሽ የተለየ ነው። ፍጡራን ልዩነት ስለ እምቅ ምንባቡ የችግሮች ቀመሮች አንዱ። ማገጃ ከጉዳዩ ጋር ይዛመዳል ፣ የማይንቀሳቀስ ቅንጣቶች በእገዳው ላይ ሲወድቁ እና የሚተላለፈውን ፍሰት ዋጋ መፈለግ አስፈላጊ ነው። ለእንደዚህ አይነት ችግሮች, ኮፊሸን (coefficient) ገብቷል. ማገጃ ግልጽነት (የዋሻው ሽግግር Coefficient) 0 ከአንድነት, ለምሳሌ, እምቅ ኩርባ በሚሆንበት ሁኔታዎች ውስጥ ሊሆን ይችላል. ከእንቅፋቱ በአንዱ በኩል ያለው ኃይል በጣም ገደላማ ከመሆኑ የተነሳ ኳሲ-ክላሲካል ግምቱ እዚያ ላይ አይተገበርም, ወይም ጉልበቱ ወደ ማገጃው ቁመት ሲቃረብ (ማለትም, ገላጭ አገላለጽ ትንሽ ነው). ለአራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ማገጃ ቁመትo እና ስፋት
ቅንጅት ግልጽነት የሚወሰነው በፋይሉ ነው

የት ስለ እምቅ ምንባቡ የችግሮች ቀመሮች አንዱ። ማገጃ ከጉዳዩ ጋር ይዛመዳል ፣ የማይንቀሳቀስ ቅንጣቶች በእገዳው ላይ ሲወድቁ እና የሚተላለፈውን ፍሰት ዋጋ መፈለግ አስፈላጊ ነው። ለእንደዚህ አይነት ችግሮች, ኮፊሸን (coefficient) ገብቷል. ማገጃ ግልጽነት (የዋሻው ሽግግር Coefficient)የእገዳው መሠረት ከዜሮ ኃይል ጋር ይዛመዳል. በኳሲላሲካል ጉዳይ

ከአንድነት ጋር ሲነጻጸር ትንሽ. ዶር. ቅንጣትን በእገዳ በኩል የሚያልፍበት ችግር አቀነባበር እንደሚከተለው ነው። ቅንጣቱ መጀመሪያ ላይ ይሁን ቅጽበት በጊዜ ውስጥ ወደ ተባሉት ቅርብ በሆነ ሁኔታ ውስጥ ነው። የማይነቃነቅ አጥር (ለምሳሌ ፣ ከእንቅፋቱ ርቆ ከተነሳ) ጋር የሚከሰት ቋሚ ሁኔታእምቅ ጉድጓድ ከተፈጠረው ቅንጣት ኃይል የበለጠ ወደ ከፍታ)። ይህ ግዛት ይባላል ኳሲ-ስታቴሽነሪ. ከቋሚ ግዛቶች ጋር በሚመሳሰል መልኩ የአንድ ቅንጣት ሞገድ ተግባር በጊዜ ላይ ጥገኛ መሆን በዚህ ጉዳይ ላይ በምክንያት ተሰጥቷል.ውስብስብ መጠኑ እዚህ እንደ ጉልበት ይታያል

፣ ምናባዊው ክፍል በቲ.ኢ ምክንያት የኳሲ-ስቴሽን ግዛት በአንድ ክፍል የመበስበስ እድልን ይወስናል።በኳሲ-ክላሲካል ሲቃረብ፣ በf-loy (3) የተሰጠው ዕድል ገላጭ ይዟል። እንደ in-f-le (1) ተመሳሳይ ዓይነት። በሉላዊ የተመጣጠነ እምቅ ሁኔታ ውስጥ. ግርዶሽ ኳሲ-ስታንቴሽን ግዛት ከመዞሪያቸው የመበስበስ እድሉ ነው።


ኤል በ f-loy ተወስኗልእዚህ አር 1.2 ራዲያል የማዞሪያ ነጥቦች ናቸው፣ ውህደቱ ከዜሮ ጋር እኩል ነው። ምክንያት

ወ 0 o እና ስፋትበጥንታዊው የተፈቀደው የችሎታ ክፍል ውስጥ በእንቅስቃሴው ተፈጥሮ ላይ የተመሰረተ ነው, ለምሳሌ. እሱ ተመጣጣኝ ነው። ክላሲክ በእገዳው ግድግዳዎች መካከል ያለው የንጥል ድግግሞሽ. ቲ.ኢ. የከባድ ኒውክሊየስ የመበስበስ ዘዴን እንድንረዳ ያስችለናል። በቅንጣቱ እና በሴት ልጅ ኒውክሊየስ መካከል ኤሌክትሮስታቲክ ኃይል አለ. በ f-loy የሚወሰን መጸየፍ በመጠን ቅደም ተከተል በትንሽ ርቀት ላይ o እና ስፋትአስኳሎች እንደ eff ናቸው. እምቅ አሉታዊ ሊባል ይችላል-

በውጤቱም, እድሉ

- መበስበስ በግንኙነት ተሰጥቷል የተለቀቀው a-particle ጉልበት እዚህ አለ።ቲ.ኢ. በፀሐይ እና በከዋክብት በአስር እና በመቶ ሚሊዮኖች በሚቆጠር የሙቀት መጠን የሙቀት-አማቂ ምላሾች ሊከሰቱ እንደሚችሉ ይወስናል (ተመልከት.

በተመጣጣኝ እምቅ አቅም፣ ሁለት ተመሳሳይ ጉድጓዶችን በማካተት፣ በደካማ ሊተላለፍ የሚችል መከላከያ፣ ማለትም። በውኃ ጉድጓድ ውስጥ ወደሚገኙ ግዛቶች ይመራል፣ይህም ወደ ደካማ ድርብ የመከፋፈል ልዩነት ያመራል (የተገላቢጦሽ መሰንጠቅ ተብሎ የሚጠራው)።ሞለኪውላር እይታ)

. ማለቂያ ለሌለው የቦታ ቀዳዳዎች ስብስብ እያንዳንዱ ደረጃ ወደ ሃይል ዞን ይቀየራል። ይህ ጠባብ የኤሌክትሮን ኢነርጂዎችን የመፍጠር ዘዴ ነው. ዞኖች ክሪስታሎች ውስጥ ከኤሌክትሮኖች ወደ ጥልፍልፍ ቦታዎች ጠንካራ ትስስር ያላቸው።

የኤሌክትሪክ ፍሰት በሴሚኮንዳክተር ክሪስታል ላይ ከተተገበረ. መስክ፣ ከዚያም የተፈቀደላቸው የኤሌክትሮን ኢነርጂዎች ዞኖች ወደ ጠፈር ያዘነብላሉ። ስለዚህ, የልጥፍ ደረጃ የኤሌክትሮን ኢነርጂ ሁሉንም ዞኖች ያቋርጣል. በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ የኤሌክትሮን ከአንድ የኃይል ደረጃ ሽግግር የሚቻል ይሆናል. ዞኖች ወደ ሌላ በቲ.ኢ. ክላሲክ የማይደረስበት ቦታ የተከለከለው የኃይል ዞን ነው. ይህ ክስተት ይባላል. የዜነር ብልሽት. Quasiclassical ግምቱ እዚህ ካለው አነስተኛ የኤሌክትሪክ ጥንካሬ እሴት ጋር ይዛመዳል።መስኮች. በዚህ ገደብ ውስጥ የዜነር መበላሸት እድሉ በመሠረቱ ይወሰናል. ገላጭ ፣ በተቆረጠው አመላካች ውስጥ ትልቅ አሉታዊ ነገር አለ። ከተከለከለው የኃይል ስፋት ጥምርታ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ እሴት። ዞን ከዩኒት ሴል መጠን ጋር እኩል በሆነ ርቀት ላይ በተተገበረ መስክ ውስጥ በኤሌክትሮን የተገኘውን ኃይል. ከእንቅፋቱ ቁመት ያነሰ. የቅንጣት ፍጥነትተመሳሳይ ውጤት በ ውስጥ ይታያል ዋሻ ዳዮዶች, በሴሚኮንዳክተሮች ምክንያት ዞኖች ዘንበል ያሉበት

- እና n.

-በግንኙነታቸው ድንበር በሁለቱም በኩል ይተይቡ. መሿለኪያ የሚከሰተው ተሸካሚው በሚሄድበት ዞን ውስጥ ያልተያዙ ግዛቶች ውስንነት በመኖሩ ነው። ምስጋና ለቲ.ኢ. የኤሌክትሪክ ይቻላል በሁለት ብረቶች መካከል ያለው ወቅታዊ በቀጭኑ ዳይኤሌክትሪክ ይለያል. ክፍልፍል.እነዚህ ብረቶች በተለመደው እና እጅግ በጣም ጥሩ በሆኑ ግዛቶች ውስጥ ሊሆኑ ይችላሉ. በኋለኛው ሁኔታ ሊኖር ይችላልየጆሴፍሰን ውጤት ቲ.ኢ. በጠንካራ ኤሌክትሪክ ሞገዶች ውስጥ የሚከሰቱ እንዲህ ያሉ ክስተቶች የተከሰቱ ናቸው. መስኮች፣ ለምሳሌ የአተሞች ራስ-ሰር ማድረግ (ተመልከትየመስክ ionization

ቲ. ኢ. ነጠላ ቅንጣትን ባካተተ የኳንተም ሲስተም ብቻ ሳይሆን ይቻላል። ስለዚህም፡ ለምሳሌ፡ በ ክሪስታሎች ውስጥ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው እንቅስቃሴ ብዙ ቅንጣቶችን የያዘው የመፈናቀሉ የመጨረሻ ክፍል መሿለኪያ ጋር ሊገናኝ ይችላል። በእንደዚህ ዓይነት ችግሮች ውስጥ ፣ መስመራዊ መዘበራረቅ እንደ ተጣጣፊ ሕብረቁምፊ ሊወከል ይችላል ፣ መጀመሪያ በዘንግ ላይ ይተኛል በአንደኛው የአቅም ዝቅተኛነት ቪ(x፣ y). ይህ አቅም በዚህ ላይ የተመካ አይደለም , እና እፎይታው በዘንግ በኩል ውህደት በጥንታዊ ተደራሽ በማይሆን ክልል ውስጥ ይከናወናል ፣የአካባቢያዊ ሚኒማ ቅደም ተከተል ነው ፣ እያንዳንዱም በክሪስታል ላይ በሚሠራው ሜካኒካል ኃይል ላይ በመመርኮዝ ከሌላው ያነሰ ነው። . በዚህ ውጥረት ተጽእኖ ስር የመፈናቀሉ እንቅስቃሴ ወደ ተጓዳኝ ዝቅተኛ ወደተገለጸው መሿለኪያ ይቀንሳል። ከዚያ በኋላ የቀረውን ክፍል በመሳብ የመፈናቀሉ ክፍል። ለእንቅስቃሴው ተጠያቂው አንድ አይነት የዋሻ ዘዴ ሊሆን ይችላልየ density ሞገዶችን መሙላት በፔየርልስ (ተመልከት).

Peierls ሽግግር በዚህ ጉዳይ ላይ ከግንኙነት ተወስኗል እንደነዚህ ያሉ ባለብዙ-ልኬት ኳንተም ስርዓቶችን የመተላለፊያ ውጤቶች ለማስላት ከፊል ክላሲካል ዘዴዎችን ለመጠቀም ምቹ ነው። በቅጹ ውስጥ የማዕበል ተግባር ውክልናኤስ እንደነዚህ ያሉ ባለብዙ-ልኬት ኳንተም ስርዓቶችን የመተላለፊያ ውጤቶች ለማስላት ከፊል ክላሲካል ዘዴዎችን ለመጠቀም ምቹ ነው። በቅጹ ውስጥ የማዕበል ተግባር ውክልና- ክላሲካል የስርዓት እርምጃ. ለቲ.ኢ. ምናባዊው ክፍል በጣም አስፈላጊ ነው

, በጥንታዊ ተደራሽ በማይሆን ክልል ውስጥ የማዕበል ተግባርን መቀነስ የሚወስነው።

እሱን ለማስላት, ውስብስብ ትራኮች ዘዴ ጥቅም ላይ ይውላል.የኳንተም ቅንጣት አቅምን ማሸነፍ። ማገጃ ከሙቀት መቆጣጠሪያ ጋር ሊገናኝ ይችላል. በጥንታዊ በሜካኒካል ይህ ከግጭት ጋር ካለው እንቅስቃሴ ጋር ይዛመዳል። ስለዚህም መሿለኪያን ለመግለፅ የተሰኘውን ንድፈ ሐሳብ መጠቀም ያስፈልጋል የሚበታተን. የጆሴፍሰን ግንኙነቶችን የመጨረሻ የህይወት ዘመን ለማብራራት የዚህ ዓይነት ግምት ውስጥ መግባት አለበት። በዚህ ሁኔታ, መሿለኪያ ይከሰታል. የኳንተም ቅንጣት በእገዳው በኩል፣ እና የሙቀት መቆጣጠሪያ ሚና የሚጫወተው በመደበኛ ኤሌክትሮኖች ነው። በርቷል::.

የመሿለኪያው ውጤት ከጥንታዊ ፊዚክስ አንፃር ፈጽሞ የማይቻል አስገራሚ ክስተት ነው። ነገር ግን ሚስጥራዊ እና ምስጢራዊ በሆነው የኳንተም አለም ውስጥ፣ በቁስ እና በሃይል መካከል ትንሽ የተለያዩ የመስተጋብር ህጎች ይሰራሉ። የመሿለኪያው ተጽእኖ የተወሰነ እምቅ እንቅፋት የማሸነፍ ሂደት ነው፣ ይህም ጉልበቱ ከግድቡ ቁመት ያነሰ ከሆነ። ይህ ክስተት በተፈጥሮ ውስጥ ኳንተም ብቻ ነው እና ሁሉንም የጥንታዊ መካኒኮች ህጎች እና ቀኖናዎች ሙሉ በሙሉ ይቃረናል። ይበልጥ የሚያስደንቀው የምንኖርበት ዓለም ነው።

የኳንተም መሿለኪያ ውጤት ምን እንደሆነ ለመረዳት ከሁሉ የተሻለው መንገድ በተወሰነ ኃይል ወደ ጉድጓድ ውስጥ የተጣለ የጎልፍ ኳስ ምሳሌን መጠቀም ነው። በማንኛውም የጊዜ አሃድ የኳሱ አጠቃላይ ሃይል ከሚችለው የስበት ኃይል ጋር ይቃረናል። ከስበት ኃይል ያነሰ ነው ብለን ካሰብን, የተገለፀው ነገር በራሱ ቀዳዳውን መተው አይችልም. ነገር ግን ይህ በክላሲካል ፊዚክስ ህጎች መሰረት ነው. የጉድጓዱን ጫፍ ለማሸነፍ እና መንገዱን ለመቀጠል በእርግጠኝነት ተጨማሪ የኪነቲክ ግፊት ያስፈልገዋል. ታላቁ ኒውተን የተናገረው ይህንኑ ነው።

በኳንተም አለም ነገሮች በተወሰነ መልኩ የተለያዩ ናቸው። አሁን በጉድጓዱ ውስጥ የኳንተም ቅንጣት እንዳለ እናስብ. በዚህ ሁኔታ፣ ከአሁን በኋላ በመሬት ውስጥ ስላለው እውነተኛ አካላዊ ጭንቀት አናወራም፣ ነገር ግን የፊዚክስ ሊቃውንት በተለምዶ “ሊሆን የሚችል ጉድጓድ” ብለው ስለሚጠሩት ነው። እንዲህ ዓይነቱ እሴት እንዲሁ የአካላዊው ጎን አናሎግ አለው - የኃይል መከላከያ። እዚህ ሁኔታው ​​​​በእጅግ ይለወጣል. የኳንተም ሽግግር ተብሎ የሚጠራው ነገር እንዲከሰት እና ቅንጣቱ ከእንቅፋቱ ውጭ እንዲታይ, ሌላ ሁኔታ አስፈላጊ ነው.

የውጪው የኃይል መስክ ጥንካሬ ከቅንጣቱ ያነሰ ከሆነ, ቁመቱ ምንም ይሁን ምን እውነተኛ ዕድል አለው. ምንም እንኳን በኒውቶኒያን ፊዚክስ ግንዛቤ ውስጥ በቂ የኪነቲክ ሃይል ባይኖረውም። ይህ ተመሳሳይ ዋሻ ውጤት ነው. እንደሚከተለው ይሰራል. የትኛውንም ቅንጣት አካላዊ መጠን ሳይጠቀም መግለጽ የተለመደ ነው፣ ነገር ግን ንጣፉ በተወሰነ ቦታ ላይ በእያንዳንዱ የተወሰነ የጊዜ አሃድ ላይ የመገኝት እድሉ ጋር በተዛመደ የማዕበል ተግባር ነው።

አንድ ቅንጣት ከተወሰነ ማገጃ ጋር ሲጋጭ፣ የ Schrödinger ቀመርን በመጠቀም፣ ይህንን መሰናክል የማሸነፍ እድሉን ማስላት ይችላሉ። ማገጃው ኃይልን የሚስብ ብቻ ሳይሆን በከፍተኛ መጠንም ያጠፋል. በሌላ አገላለጽ፣ በኳንተም ዓለም ውስጥ ምንም ሊቋቋሙት የማይችሉት መሰናክሎች የሉም፣ ነገር ግን አንድ ቅንጣት ከእነዚህ መሰናክሎች በላይ ራሱን የሚያገኝባቸው ተጨማሪ ሁኔታዎች ብቻ ናቸው። የተለያዩ መሰናክሎች በርግጥም የንጥሎች እንቅስቃሴ ላይ ጣልቃ ይገባሉ ነገር ግን በምንም አይነት መልኩ ጠንካራ እና የማይሻገሩ ድንበሮች አይደሉም። በተለምዶ አነጋገር፣ ይህ በሁለት ዓለማት መካከል ያለ ድንበር ነው - አካላዊ እና ጉልበት።

የመሿለኪያው ውጤት በኑክሌር ፊዚክስ ውስጥ አናሎግ አለው - በኃይለኛ የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ አቶም በራስ-ሰር ማድረግ። ድፍን ስቴት ፊዚክስ እንዲሁ የመሿለኪያ መገለጫዎች ምሳሌዎችን በብዛት ይዟል። ይህ የመስክ ልቀትን ፣ ፍልሰትን ፣ እንዲሁም በቀጭኑ ዳይኤሌክትሪክ ፊልም በተለዩ ሁለት ሱፐርኮንዳክተሮች ግንኙነት ላይ የሚነሱ ተፅእኖዎችን ያጠቃልላል። በዝቅተኛ እና ክሪዮጅኒክ የሙቀት ሁኔታዎች ውስጥ ብዙ ኬሚካላዊ ሂደቶችን በመተግበር ረገድ መሿለኪያ ልዩ ሚና ይጫወታል።

የቶንል ተጽእኖ, መሿለኪያ- አጠቃላይ ኃይሉ (በመሿለኪያ ጊዜ ሳይለወጥ የሚቀረው) ከመጋረጃው ቁመት ያነሰ በሚሆንበት ጊዜ በማይክሮፓርቲክል ሊፈጠር የሚችለውን እንቅፋት ማሸነፍ። የዋሻው ተጽእኖ በመሠረቱ ተፈጥሯዊ ክስተት ነው, በ ውስጥ የማይቻል; የመሿለኪያው ውጤት አናሎግ የብርሃን ሞገድ ወደ አንጸባራቂ መካከለኛ (በብርሃን ሞገድ ርዝማኔ ርቀት ላይ) ከእይታ አንጻር አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅ በሚከሰትበት ሁኔታ ውስጥ መግባቱ ሊሆን ይችላል። የመሿለኪያ ክስተት በሞለኪውላር ፊዚክስ፣ በአቶሚክ ኒውክሊየስ ፊዚክስ፣ ወዘተ ውስጥ ብዙ ጠቃሚ ሂደቶችን መሰረት ያደረገ ነው።

ቲዎሪ

የመሿለኪያው ውጤት በመጨረሻ በግንኙነቱ ተብራርቷል (በተጨማሪ ይመልከቱ፣ Wave-particle duality)። ክላሲካል ቅንጣት እምቅ ቁመት ማገጃ ውስጥ ሊሆን አይችልም። ጉልበት ከሆነ ኢ< V, так как кинетическая энергия частицы ገጽ 2 / 2ኤም = አሉታዊ ይሆናል, እና ፍጥነቱ ከእንቅፋቱ ቁመት ያነሰ. የቅንጣት ፍጥነት- ምናባዊ ብዛት ( ኤም- ቅንጣት ክብደት). ነገር ግን፣ ለጥቃቅን ቅንጣት ይህ ድምዳሜ ፍትሃዊ አይደለም፡ እርግጠኛ ባልሆነ ግንኙነት ምክንያት፣ በእንቅፋቱ ውስጥ ባለው የቦታ ክልል ውስጥ ያለው ቅንጣት መጠገን ፍጥነቱ እርግጠኛ እንዳይሆን ያደርገዋል። ስለዚህ በክላሲካል ሜካኒክስ እይታ የተከለከለው ክልል ውስጥ የማይክሮ ፓርት አካልን የመለየት ዜሮ ያልሆነ እድል አለ። በዚህ መሠረት, አንድ ቅንጣት እምቅ ማገጃ ውስጥ የማለፍ የተወሰነ እድል ይታያል, ይህም ከዋሻው ውጤት ጋር ይዛመዳል. ይህ ዕድሉ ከፍ ያለ ነው፣ የንጥፉ መጠን ትንሽ፣ እምቅ መከላከያው እየጠበበ ይሄዳል፣ እና ቅንጣቱ ወደ ማገጃው ቁመት ለመድረስ የሚጎድለው ሃይል ይቀንሳል (ይህም ልዩነቱ አነስተኛ ይሆናል። ).

በእንቅፋቱ ውስጥ የመግባት እድል የመተላለፊያው ተፅእኖ አካላዊ ባህሪያትን የሚወስነው ዋናው ምክንያት ነው. ባለ አንድ-ልኬት እምቅ ማገጃ ከሆነ፣ ይህ ባህሪ በውስጡ የሚያልፉትን ቅንጣቶች ፍሰት በእገዳው ላይ ካለው የፍሰት ክስተት ሬሾ ጋር እኩል የሆነ የማገጃው የግልጽነት መጠን ነው። በተቀነሰ እምቅ ሃይል (እምቅ ጉድጓድ) የተዘጋውን የቦታ ክልል የሚገድብ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ እምቅ እንቅፋት ከሆነ የዋሻው ተፅእኖ በእውነታው ተለይቶ ይታወቃል በአንድ ክፍል ጊዜ ከዚህ ክልል ቅንጣት መውጣት; መጠን በአንድ እምቅ ጉድጓድ ውስጥ ካለው ቅንጣቢ የመወዛወዝ ድግግሞሽ ምርት እና በእገዳው ውስጥ የማለፍ እድሉ ጋር እኩል ነው። በመጀመሪያ እምቅ ጉድጓድ ውስጥ ከነበረው ቅንጣት የመውጣት “የማፍሰስ” ዕድል ተጓዳኝ ቅንጣት የኃይል ደረጃዎች በቅደም ተከተል ውሱን ስፋት ወደመሆኑ እውነታ ይመራል። ህ.ወ (-) እና እነዚህ ግዛቶች እራሳቸው ኳሲ-ስቴሽነሪ ይሆናሉ።

ምሳሌዎች

በአቶሚክ ፊዚክስ ውስጥ የመሿለኪያ ውጤት መገለጫ ምሳሌ በጠንካራ ኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ አቶም በራስ የመመራት ሂደት ነው። በቅርብ ጊዜ በጠንካራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ውስጥ የአቶምን ionization ሂደት በተለይ ትኩረትን ስቧል. በኒውክሌር ፊዚክስ ውስጥ ፣ የዋሻው ተፅእኖ የሬዲዮአክቲቭ ኒውክሊየስ ህጎችን መረዳትን መሠረት ያደረገ ነው-የአጭር ክልል የኑክሌር ማራኪ ኃይሎች እና ኤሌክትሮስታቲክ (ኮሎምብ) አስጸያፊ ኃይሎች ጥምር እርምጃ የተነሳ ፣ የአልፋ ቅንጣት ፣ አስኳል ሲወጣ ፣ ከላይ የተገለጸውን አይነት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ እምቅ መሰናክልን ማሸነፍ ()። መሿለኪያ ከሌለ ለቴርሞኑክሌር ምላሾች መከሰት የማይቻል ነው፡ ለመዋሃድ አስፈላጊ የሆኑት የሪአክታንት ኒውክላይዎች እንዳይገናኙ የሚከለክለው እንቅፋት በከፊል በከፍተኛ ፍጥነት (ከፍተኛ ሙቀት) በእንደዚህ ያሉ ኒውክሊየሮች እና በከፊል በመተላለፊያው ውጤት ምክንያት ይሸነፋል።

በጠንካራ ሁኔታ ፊዚክስ ውስጥ የዋሻው ተፅእኖ መገለጥ በተለይ ብዙ ምሳሌዎች አሉ-የሜዳ ኤሌክትሮኖች ከብረታ ብረት እና ሴሚኮንዳክተሮች (መሿለኪያ ልቀት ይመልከቱ); በጠንካራ ኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ በተቀመጡ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ያሉ ክስተቶች (ተመልከት); በክሪስታል ላቲስ ውስጥ የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ፍልሰት (ተመልከት); በተለመደው ብረት ወይም ዳይኤሌክትሪክ ቀጭን ፊልም ተለያይተው በሁለት ሱፐርኮንዳክተሮች መካከል ባለው ግንኙነት ላይ የሚነሱ ተፅዕኖዎች (ተመልከት) ወዘተ.

ታሪክ እና አሳሾች

ስነ-ጽሁፍ

  1. Blokhintsev D.I., የኳንተም ሜካኒክስ መሰረታዊ ነገሮች, 4 ኛ እትም, ኤም., 1963;
  2. ላንዳው ኤል.ዲ.፣ ሊፍሺትስ ኢ.ኤም.፣ ኳንተም መካኒኮች። አንጻራዊ ያልሆነ ቲዎሪ፣ 3ኛ እትም፣ ኤም.፣ 1974 (ቲዎሬቲካል ፊዚክስ፣ ጥራዝ 3)።

የTUNEL ተፅዕኖበክላሲካል ህጎች መሠረት የኳንተም ቅንጣትን ወደ በጠፈር ክልል ውስጥ ዘልቆ የሚገባ የኳንተም ውጤት ፊዚክስ, ቅንጣት ማግኘት የተከለከለ ነው. ክላሲክ

ከጠቅላላው ኢነርጂ ጋር እና እምቅ የሆነ ቅንጣት. መስክ ሊኖር የሚችለው አጠቃላይ ኃይሉ ከሚችለው በላይ በማይሆንባቸው የጠፈር ክልሎች ውስጥ ብቻ ነው። ከመስክ ጋር ያለው መስተጋብር ጉልበት U. የኳንተም ቅንጣቢ ሞገድ ተግባር በቦታ ውስጥ ዜሮ ስለሆነ እና በተወሰነ ቦታ ላይ ቅንጣትን የማግኘት እድሉ በ ሞጁል ሞጁል ሞጁል ካሬ ፣ ከዚያም የተከለከለ ነው (ከጥንታዊ መካኒኮች እይታ አንፃር)። ) ክልሎች የሞገድ ተግባር ዜሮ ነው።





ሊሆኑ የሚችሉ ኩርባዎች ጉልበት ዩ (x) በጉዳዩ ላይ ማራኪ ሃይል በሚሰራበት ጊዜ (ሀ - ሁለት እምቅ ጉድጓዶች, ለ - አንድ እምቅ ጉድጓድ), እና በንጥሉ ላይ አስጸያፊ ኃይል በሚሰራበት ጊዜ (አስጸያፊ እምቅ). ሐ) E የንጥሉ አጠቃላይ ሃይል ነው፣ x አስተባባሪው ነው። ቀጭን መስመሮች የሞገድ ተግባራትን ያሳያሉ.

በችሎታ መስክ ከአንድ የአካባቢ ዝቅተኛ (ምስል ለ) ለ ቅንጣት ኢ ሃይል ካለው የመስተጋብር አቅም በ c =, discrete energy. ግዛቶች የሉም፣ ነገር ግን ታላቁ የሚዛመዱባቸው የኳሲ-ስታቴሽናል ግዛቶች ስብስብ አለ። ከዝቅተኛው አጠገብ ያለውን ቅንጣት የማግኘት እድሉ።

ከእንደዚህ ዓይነት ኳሲ-ስቴሽነሪ ግዛቶች ጋር የሚዛመዱ የማዕበል እሽጎች የሜታስታስቲክን ይገልጻሉ; በዋሻው ውጤት ምክንያት የሞገድ እሽጎች ተዘርግተው ይጠፋሉ. እነዚህ ግዛቶች በህይወት ዘመናቸው (የመበስበስ እድል) እና የኃይል ስፋት ተለይተው ይታወቃሉ. ደረጃ.

አስጸያፊ አቅም ላለው ቅንጣት (ምስል ሐ)፣ በአንደኛው የችሎታው ጎን ቋሚ ያልሆነ ሁኔታን የሚገልጽ የሞገድ ፓኬት። ማገጃ, በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው ቅንጣት ኃይል ማገጃ ቁመት ያነሰ ቢሆንም, በተወሰነ ዕድል (የመግባት እድል ወይም መሿለኪያ እድል ይባላል) ጋር, ማገጃ በሌላ በኩል ማለፍ ይችላል.

የኳሲ-የተበላሹ ቡድኖች መከፋፈል ይሽከረከራል. ግዛቶች (ተዘዋዋሪ ክላስተር የሚባሉት) እንዲሁም በሞል መሿለኪያ ምክንያት ነው። በበርካታ ሰፈሮች መካከል ያሉ ስርዓቶች. የማሽከርከር ተመጣጣኝ ቋሚ መጥረቢያዎች. የኤሌክትሮን ንዝረቶች መከፋፈል. (ቫይብሮኒክ) ግዛቶች በጠንካራ የጃን-ቴለር ተጽእኖዎች ውስጥ ይከሰታሉ. የመሿለኪያ መሰንጠቅ በግለሰብ ወይም በሞለኪውላር ግዛቶች በኤሌክትሮኒካዊ ግዛቶች ከተፈጠሩ ባንዶች መኖር ጋር የተያያዘ ነው። በየጊዜው ውስጥ ቁርጥራጮች መዋቅር.

2) የንጥል ሽግግር እና የመጀመሪያ ደረጃ መነሳሳት ክስተቶች. ይህ የክስተቶች ስብስብ በተለዩ መንግስታት መካከል የተደረጉ ሽግግሮችን እና የኳሲ-ስቴሽናል ግዛቶችን መበስበስን የሚገልጹ ቋሚ ያልሆኑ ሂደቶችን ያካትታል። በተለያዩ ግዛቶች ውስጥ የተተረጎሙ የሞገድ ተግባራት ባላቸው ልዩ ግዛቶች መካከል ያሉ ሽግግሮች። ቢያንስ አንድ adiabatic. እምቅ, ከተለያዩ ኬሚካሎች ጋር ይዛመዳል. r-tions. የመሿለኪያው ውጤት ሁል ጊዜ ለትራንስፎርሜሽን ፍጥነት የተወሰነ አስተዋፅዖ ያደርጋል፣ነገር ግን ይህ አስተዋፅዖ ከፍተኛ የሚሆነው በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ብቻ ነው፣ከላይ ያለው እንቅፋት ከመጀመሪያው ሁኔታ ወደ መጨረሻው ሁኔታ ሲሸጋገር በተመጣጣኝ የኃይል ደረጃዎች ዝቅተኛ የህዝብ ብዛት ምክንያት የማይታሰብ ነው። . የመሿለኪያው ውጤት የ r-tion ቬሎሲቲ ባልሆነ የአርሄኒየስ ባህሪ ውስጥ እራሱን ያሳያል;