የቶንል ተጽእኖ ኳንተም ሜካኒክስ. የኳንተም መሿለኪያ

የTUNEL ተፅዕኖ

የTUNEL ተፅዕኖ

(መሿለኪያ)፣ ጉዳዩ ሲጠናቀቅ በማይክሮፓርቲክል ሊፈጠር የሚችለውን እንቅፋት ማሸነፍ (በቲ. በአብዛኛውያልተለወጠ) ያነሰ ቁመትእንቅፋት. ማለትም ክስተቱ በመሠረቱ ኳንተም ነው። ተፈጥሮ, ክላሲካል ውስጥ የማይቻል. መካኒኮች; አናሎግ የቲ.ኢ. በማዕበል ውስጥ ኦፕቲክስ ብርሃንን ወደ አንጸባራቂው መካከለኛ (በብርሃን ሞገድ ርዝማኔ ርቀቶች) ውስጥ በመግባት ከጂኦም እይታ አንጻር ሊቀርብ ይችላል. ኦፕቲክስ እየተከሰተ ነው። ቲ. ኢ. የብዙ ቁጥር ስር ነው። አስፈላጊ ሂደቶችውስጥ በ. ይላሉ ፊዚክስ ፣ በፊዚክስ በ. ኮሮች, ቲቪ አካላት, ወዘተ.

ቲ. ኢ. በ (QUANTUM MECHANICS ይመልከቱ) መሰረት ተተርጉሟል። ክላሲክ ch-tsa በአቅም ውስጥ መሆን አይችልም። ማገጃ ቁመት V፣ ጉልበቱ ከሆነ? ግፊት p - ምናባዊ ብዛት (m - h-tsy). ነገር ግን፣ ለጥቃቅን ቅንጣቶች ይህ መደምደሚያ ፍትሃዊ አይደለም፡ እርግጠኛ ባልሆነ ግንኙነት ምክንያት ቅንጣቱ በህዋ ላይ ተስተካክሏል። በእገዳው ውስጥ ያለው ቦታ ፍጥነቱን እርግጠኛ ያልሆነ ያደርገዋል። ስለዚህ ከክላሲካል እይታ አንፃር የተከለከለውን ቅንጣቢ በውስጡ ያለውን ማይክሮፓርት የማወቅ ዜሮ ያልሆነ እድል አለ። መካኒክስ አካባቢ. በዚህ መሠረት ትርጓሜ ይታያል. በችሎታው ውስጥ የማለፍ እድል. መሰናክል, ይህም ከቲ.ኢ. ይህ ዕድል የበለጠ ነው, የንጥረቱ መጠን አነስተኛ ነው, እምቅነቱ ይቀንሳል. መሰናክል እና አነስተኛ ኃይል ወደ ማገጃው ቁመት ለመድረስ ይጎድላል ​​(ልዩነቱ አነስተኛ የሆነው V-?)። በእንቅፋት ውስጥ የማለፍ እድል - Ch. አካላዊ የሚወስን ምክንያት ባህሪያት ቲ.ኢ. ባለ አንድ-ልኬት እምቅ ሁኔታ. የእንደዚህ ዓይነቱ መሰናክል ባህሪ ቅንጅት ነው. ግልጽነት እንቅፋት, ከሬሾ ጋር እኩል ነው።በእንቅፋቱ ላይ በሚወርድበት ፍሰት ላይ የሚያልፉ የንጥሎች ፍሰት. ባለ ሶስት አቅጣጫዊ እገዳን በመገደብ ላይ የተዘጋ አካባቢ pr-va ከታችኛው. አቅም ጉልበት (እምቅ ጉድጓድ), ማለትም. አንድ ግለሰብ ይህንን አካባቢ በክፍል ሊለቅ በሚችልበት ሁኔታ ተለይቶ ይታወቃል። ጊዜ; የ w እሴት በችሎታው ውስጥ ካለው የመወዛወዝ ድግግሞሽ ምርት ጋር እኩል ነው። በእንቅፋቱ ውስጥ የማለፍ እድሉ ላይ ጉድጓዶች። በመጀመሪያ አቅም ውስጥ ከነበረው ሻይ ውስጥ "የማፍሰስ" እድል. ቀዳዳ, ወደ እውነታው ይመራል ተዛማጅ h-tsየ ћw ቅደም ተከተል የተወሰነ ስፋት ያግኙ ፣ እና እነዚህ ራሳቸው የቋሚነት ደረጃ ይሆናሉ።

የቲ.ኢ መገለጥ ምሳሌ. ውስጥ በ. ፊዚክስ በጠንካራ ኤሌክትሪክ ውስጥ አቶሞችን ሊያገለግል ይችላል። እና በጠንካራ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ውስጥ አቶም ionization. ሞገዶች. ቲ. ኢ. የራዲዮአክቲቭ ኒውክሊየስ የአልፋ መበስበስን መሠረት ያደረገ ነው። ያለ ቲ.ኢ. መፍሰስ የማይቻል ይሆናል ቴርሞኒክ ምላሾች: Coulomb አቅም. ለመዋሃድ አስፈላጊ የሆኑት የሪአክታንት ኒውክሊየሮች መገጣጠም የሚከለክለው እንቅፋት በከፊል በከፍተኛ ፍጥነት (ከፍተኛ ሙቀት) እና በሙቀት ኃይል ምክንያት ነው። በተለይም የቲ.ኢ መገለጥ ብዙ ምሳሌዎች አሉ. በፊዚክስ ቲቪ. አካላት: የመስክ ልቀቶች, በሁለት ፒፒዎች ድንበር ላይ ባለው የእውቂያ ንብርብር ውስጥ ያሉ ክስተቶች, የጆሴፍሰን ውጤት, ወዘተ.

አካላዊ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት. - ኤም.: የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ. . 1983 .

የTUNEL ተፅዕኖ

(መሿለኪያ) - በክላሲካል የተከለከለ የእንቅስቃሴ አካባቢ ያሉ ስርዓቶች መካኒኮች. የዚህ ዓይነቱ ሂደት ዓይነተኛ ምሳሌ የአንድ ቅንጣት ማለፍ ነው። እምቅ እንቅፋትጉልበቷ ጊዜ ከእንቅፋቱ ቁመት ያነሰ. የቅንጣት ፍጥነት አርበዚህ ጉዳይ ላይ ከግንኙነት ተወስኗል የት ዩ(x)-አቅም ቅንጣት ጉልበት ( ቲ -የጅምላ) ፣ በአጥር ውስጥ ባለው ክልል ውስጥ ይሆናል ፣ ምናባዊ ብዛት። ውስጥ የኳንተም ሜካኒክስይመስገን እርግጠኛ ያልሆነ ግንኙነትበተነሳሽነት እና በማስተባበር መካከል ፣ ንዑስ-ባሪየር የሚቻል ሆኖ ተገኝቷል። በዚህ ክልል ውስጥ ያለው የንጥል ሞገድ ተግባር በከፍተኛ ደረጃ ይበሰብሳል, እና በኳሲክላሲካል ውስጥ ጉዳይ (ተመልከት ከፊል ክላሲካል ግምታዊ) ከመጋረጃው ስር በሚወጣበት ቦታ ላይ ያለው ስፋት ትንሽ ነው.

ስለ አቅም መሻገር የችግሮች ቀመሮች አንዱ። ማገጃ ከጉዳዩ ጋር ይዛመዳል ፣ የማይንቀሳቀስ ቅንጣቶች በእገዳው ላይ ሲወድቁ እና የሚተላለፈውን ፍሰት ዋጋ መፈለግ አስፈላጊ ነው። ለእንደዚህ አይነት ችግሮች, ኮፊሸንት (coefficient) ይተዋወቃል. ማገጃ ግልጽነት (የዋሻው ሽግግር Coefficient) መ፣ከሚተላለፉ እና ከተከሰቱ ፍሰቶች ጥምርታ ጋር እኩል ነው። ከጊዜ ወደ ጊዜ ተገላቢጦሽ (coefficient) ይከተላል. በ "ቀጥታ" እና ለሽግግሮች ግልጽነት የተገላቢጦሽ አቅጣጫዎችተመሳሳይ ናቸው. በባለ አንድ-ልኬት ሁኔታ, Coefficient. ግልጽነት እንደ ሊጻፍ ይችላል


ውህደት በጥንታዊ ተደራሽ በማይሆን ክልል ውስጥ ይከናወናል ፣ X 1,2 - ከሁኔታዎች ተወስነዋል የማዞሪያ ነጥቦች በክላሲካል ገደብ ውስጥ በማዞሪያ ቦታዎች ላይ. መካኒኮች ፣ የንጥሉ ፍጥነት ዜሮ ይሆናል። ኮፍ. 0 ለትርጉሙ ያስፈልገዋል ትክክለኛ መፍትሄኳንተም-ሜካኒካል ተግባራት.

የ quasiclassicality ሁኔታ ከተሟላ


ከቅርቡ በስተቀር በጠቅላላው የእገዳው ርዝመት የመዞሪያ ቦታዎች ሰፈሮች x 1,2 . ቅንጅት 0 ከአንዱ ትንሽ የተለየ ነው። ፍጡራን ልዩነት 0 ከአንድነት, ለምሳሌ, እምቅ ኩርባ በሚሆንበት ሁኔታዎች ውስጥ ሊሆን ይችላል. ከእንቅፋቱ በአንዱ በኩል ያለው ኃይል በጣም ገደላማ ከመሆኑ የተነሳ ኳሲ-ክላሲካል እዚያ ላይ የማይተገበር, ወይም ጉልበቱ ወደ ማገጃው ቁመት ሲቃረብ (ማለትም, ገላጭ አገላለጽ ትንሽ ነው). ለአራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ማገጃ ቁመት o እና ስፋት ቅንጅት ግልጽነት የሚወሰነው በፋይሉ ነው
የት

የእገዳው መሠረት ይዛመዳል ዜሮ ጉልበት. 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 ሁኔታ እምቅ ጉድጓድከተፈጠረው ቅንጣት ኃይል የበለጠ ወደ ከፍታ)። ይህ ግዛት ይባላል ኳሲ-ስታቴሽነሪ. እንደዚሁም ቋሚ ግዛቶችየአንድ ቅንጣት ሞገድ ተግባር በጊዜ ላይ ያለው ጥገኝነት በዚህ ጉዳይ ላይ በማባዣው ተሰጥቷል ውስብስብ መጠን እዚህ እንደ ኃይል ይታያል ፣ ምናባዊው ክፍል በቲ.ኢ ምክንያት የኳሲ-ስቴሽን ግዛት በአንድ ክፍል የመበስበስ እድልን ይወስናል።

በኳሲላሲካል ሲቃረብ፣ በf-loy (3) የተሰጠው ዕድል ገላጭ ይዟል። እንደ in-f-le (1) ተመሳሳይ ዓይነት። በሉላዊ የተመጣጠነ እምቅ ሁኔታ ውስጥ. ግርዶሽ ከክዋሲ-ስታንቴሽን ግዛት ከመዞሪያቸው የመበስበስ እድሉ ነው። የኳንተም ቁጥር ኤልበ f-loy ተወስኗል


እዚህ አር 1.2 ራዲያል የማዞሪያ ነጥቦች ናቸው፣ በውስጡ ያለው ውህደት ከዜሮ ጋር እኩል ነው። ምክንያት ወ 0በጥንታዊ የተፈቀደው የችሎታ ክፍል ውስጥ በእንቅስቃሴው ተፈጥሮ ላይ የተመሰረተ ነው, ለምሳሌ. እሱ ተመጣጣኝ ነው። ክላሲክ በእገዳው ግድግዳዎች መካከል የንጥል ማወዛወዝ ድግግሞሽ.

ቲ. ኢ. የከባድ ኒውክሊየስ የመበስበስ ዘዴን እንድንረዳ ያስችለናል። በ -particle እና በሴት ልጅ ኒውክሊየስ መካከል ኤሌክትሮስታቲክ ኃይል አለ. በ f-loy የሚወሰን መጸየፍ በመጠን ቅደም ተከተል በትንሽ ርቀት ላይ አስኳሎች እንደ eff ናቸው. 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 የቴርሞኑክሌር ምላሾች ሊከሰቱ እንደሚችሉ ይወስናል (ተመልከት. የከዋክብት ዝግመተ ለውጥ), እና እንዲሁም በመሬት ላይ ባሉ ሁኔታዎች መልክ ቴርሞኑክሊየር ፍንዳታዎችወይም UTS.

በተመጣጣኝ እምቅ አቅም፣ ሁለት ተመሳሳይ ጉድጓዶችን በማካተት፣ በደካማ ሊተላለፍ የሚችል መከላከያ፣ ማለትም። በውኃ ጉድጓዶች ውስጥ የግዛቶች ጣልቃ ገብነትን ያስከትላል ፣ ይህም ወደ ደካማ የኃይል ደረጃዎች ድርብ ክፍፍል ይመራል (የተገላቢጦሽ ክፍፍል ተብሎ የሚጠራው ፣ ይመልከቱ) ሞለኪውላር ስፔክትራ).ማለቂያ ለሌለው የቦታ ቀዳዳዎች ስብስብ እያንዳንዱ ደረጃ ወደ ሃይል ዞን ይቀየራል። ይህ ጠባብ የኤሌክትሮን ኢነርጂዎችን የመፍጠር ዘዴ ነው. ጋር ክሪስታሎች ውስጥ ዞኖች ጠንካራ ግንኙነትኤሌክትሮኖች ከላቲስ ቦታዎች ጋር.

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.

ተመሳሳይ ውጤት በ ውስጥ ይታያል ዋሻ ዳዮዶች፣በሴሚኮንዳክተሮች ምክንያት ዞኖች ዘንበል ያሉበት አር -እና n-በግንኙነታቸው ድንበር በሁለቱም በኩል ይተይቡ. መሿለኪያ የሚከሰተው ቻርጅ ተሸካሚው በሚሄድበት ዞን ውስጥ ያልተያዙ ግዛቶች በመኖራቸው ነው።

ምስጋና ለቲ.ኢ. የኤሌክትሪክ ይቻላል በቀጭኑ ዳይኤሌክትሪክ ተለያይተው በሁለት ብረቶች መካከል. ክፍልፍል. እነዚህ ሁለቱም በተለመደው እና ሊሆኑ ይችላሉ እጅግ የላቀ ሁኔታ. ውስጥ የመጨረሻው ጉዳይሊከሰት ይችላል የጆሴፍሰን ውጤት.

ቲ. ኢ. በጠንካራ ኤሌክትሪክ ሞገዶች ውስጥ የሚከሰቱ እንዲህ ያሉ ክስተቶች የተከሰቱ ናቸው. መስኮች፣ ለምሳሌ የአተሞች ራስ-ሰር ማድረግ (ተመልከት የመስክ ionization) እና ራስ-ኤሌክትሮኒካዊ ልቀቶችከብረት. በሁለቱም ሁኔታዎች ኤሌክትሪክ ሜዳው የተጠናቀቀ ግልጽነት እንቅፋት ይፈጥራል. ኤሌክትሪክ የበለጠ ጠንካራ ነው መስክ, ይበልጥ ግልጽነት ያለው መከላከያ እና የኤሌክትሮን ጅረት ከብረት ውስጥ እየጠነከረ ይሄዳል. በዚህ መርህ ላይ በመመስረት መሿለኪያ ማይክሮስኮፕ መቃኘት -የዋሻው ፍሰት የሚለካ መሳሪያ ከ የተለያዩ ነጥቦችበጥናት ላይ ያለ ወለል እና ስለ ልዩነቱ ተፈጥሮ መረጃ ይሰጣል።

ቲ. ኢ. ነጠላ ቅንጣትን ባካተተ የኳንተም ሲስተም ብቻ ሳይሆን ይቻላል። ስለዚህ ፣ ለምሳሌ ፣ በክሪስታል ውስጥ ያለው ዝቅተኛ የሙቀት መጠን እንቅስቃሴ ብዙ ቅንጣቶችን ያካተተ የመጨረሻውን ክፍል ከመጠኑ ጋር ማያያዝ 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 yእና እፎይታው በዘንግ በኩል Xየአካባቢያዊ ሚኒማ ቅደም ተከተል ነው ፣ እያንዳንዱም በክሪስታል ላይ በሚሠራው ሜካኒካል ኃይል ላይ በመመርኮዝ ከሌላው ያነሰ ነው። ቮልቴጅ. 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 ይችላል የ density ሞገዶችን መሙላትበፔየርልስ ኤሌክትሪክ (ተመልከት Peierls ሽግግር).

እንደነዚህ ያሉ ባለብዙ-ልኬት ኳንተም ስርዓቶችን የመተላለፊያ ውጤቶች ለማስላት ከፊል ክላሲካል ዘዴዎችን ለመጠቀም ምቹ ነው። በቅጹ ውስጥ የማዕበል ተግባር ውክልና የት ኤስ -ክላሲክ ስርዓቶች. ለቲ.ኢ. ምናባዊው ክፍል በጣም አስፈላጊ ነው ኤስ፣በጥንታዊ ተደራሽ በማይሆን ክልል ውስጥ የማዕበል ተግባሩን መቀነስ መወሰን። እሱን ለማስላት, ውስብስብ ትራኮች ዘዴ ጥቅም ላይ ይውላል.

የኳንተም ቅንጣት፣ አቅምን ማሸነፍ። ማገጃ ከቴርሞስታት ጋር ሊገናኝ ይችላል። በጥንታዊ በሜካኒካል ይህ ከግጭት ጋር ካለው እንቅስቃሴ ጋር ይዛመዳል። ስለዚህም መሿለኪያን ለመግለፅ የተሰኘውን ንድፈ ሐሳብ መጠቀም ያስፈልጋል የሚያጠፋ የኳንተም ሜካኒክስ. 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 በኤሌክትሮኖች ነው።

በርቷል::ላንዳው ኤል.ዲ., ሊፍሺትስ ኢ.ኤም., ኳንተም, 4 ኛ እትም, ኤም., 1989; ዚማን ጄ., የጠንካራ ስቴት ቲዎሪ መርሆዎች, ትራንስ. ከእንግሊዝኛ, 2 ኛ እትም, ኤም., 1974; ባዝ ኤ.አይ., ዜልዶቪች ያ.ቢ., ፔሬሎሞቭ ኤ.ኤም., መበታተን, ግብረመልሶች እና መበላሸት በአንጻራዊነት የኳንተም ሜካኒክስ, 2 ኛ እትም, ኤም., 1971; የዋሻው ክስተቶች በ ጠጣርአህ, መስመር ከእንግሊዝኛ, ኤም., 1973; ሊካሬቭ ኬ.ኬ፣ የጆሴፍሰን መጋጠሚያዎች ተለዋዋጭነት መግቢያ፣ ኤም.፣ 1985። B. I. Ivlev.

አካላዊ ኢንሳይክሎፔዲያ. በ 5 ጥራዞች. - ኤም.: የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ. ዋና አዘጋጅኤ.ኤም. ፕሮኮሆሮቭ. 1988 .


በሌሎች መዝገበ-ቃላቶች ውስጥ የ"TUNNEL EFFECT" ምን እንደሆነ ይመልከቱ፡-

    ዘመናዊ ኢንሳይክሎፔዲያ

    የማን ሃይል እምቅ ማገጃ በኩል ማገጃ ቁመት ያነሰ የሆነ microparticle ማለፍ; የኳንተም ውጤት, በግልጽ ተብራርቷል በቅጽበት (እና ሃይሎች) ቅንጣት በባሪየር ክልል ውስጥ (ያልተረጋገጠ መርህ ይመልከቱ). ከዋሻው የተነሳ....... ቢግ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

    የቶንል ተጽእኖ- TUNNEL EFECT, የማን ኃይል ማገጃ ቁመት ያነሰ ነው አንድ microparticle እምቅ ማገጃ በኩል ምንባብ; የኳንተም ውጤት ፣በአጥር ክልል ውስጥ ባለው ቅንጣት ቅጽበት (እና ሃይሎች) መበታተን በግልፅ ተብራርቷል (በመርህ እርግጠኛ አለመሆን ምክንያት) ... ኢላስትሬትድ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

    መሿለኪያ ውጤት- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. እንግሊዝኛ-ሩሲያኛ የኤሌክትሪክ ምህንድስና እና የኃይል ምህንድስና መዝገበ ቃላት, ሞስኮ, 1999] የኤሌክትሪክ ምህንድስና ርዕሰ ጉዳዮች, መሠረታዊ ጽንሰ EN ዋሻ ውጤት ... የቴክኒክ ተርጓሚ መመሪያ

    የTUNEL ተፅዕኖ- (መተላለፊያ) የኳንተም ሜካኒካል ክስተት በማይክሮ ፓርቲክል አቅም ያለውን እምቅ አቅም ማሸነፍ (ተመልከት) አጠቃላይ ኃይሉ ከእንቅፋቱ ቁመት ያነሰ ነው። ቲ. ኢ. በማይክሮፓርተሎች ሞገድ ባህሪ እና በቴርሞኑክሌር ፍሰት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ቢግ ፖሊቴክኒክ ኢንሳይክሎፔዲያ

    የኳንተም መካኒክ ... ዊኪፔዲያ

    የማን ሃይል እምቅ ማገጃ በኩል ማገጃ ቁመት ያነሰ የሆነ microparticle ማለፍ; የኳንተም ውጤት፣ በባሪየር ክልል ውስጥ ባለው ቅንጣት ቅጽበት (እና ሃይሎች) መስፋፋት በግልፅ ተብራርቷል (ያልተረጋገጠ መርህን ይመልከቱ)። ከዋሻው የተነሳ....... ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

  • 1.9. 1S - በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ የኤሌክትሮን ሁኔታ
  • 1.10. የኤሌክትሮን ሽክርክሪት. Pauli መርህ
  • 1.11. የሃይድሮጂን አቶም ስፔክትረም
  • 1.12. የብርሃን መምጠጥ፣ ድንገተኛ እና የሚያነቃቃ ልቀት
  • 1.13. ሌዘር
  • 1.13.1. የህዝብ መገለባበጥ
  • 1.13.2. የህዝብ ተገላቢጦሽ የመፍጠር ዘዴዎች
  • 1.13.3. አዎንታዊ አስተያየት. አስተጋባ
  • 1.13.4. የሌዘር ንድፍ ንድፍ.
  • 1.14. የዲራክ እኩልታ. ስፒን.
  • 2. የጠንካራዎች ባንድ ንድፈ ሃሳብ.
  • 2.1. የኳንተም ስታቲስቲክስ ጽንሰ-ሀሳብ። የደረጃ ቦታ
  • 2.2. ክሪስታሎች የኃይል ዞኖች. ብረቶች. ሴሚኮንዳክተሮች. ዳይኤሌክትሪክ
  • የጠጣር ልዩ መቋቋም
  • 2.3. ውጤታማ የጅምላ ዘዴ
  • 3. ብረቶች
  • 3.1. ነፃ የኤሌክትሮኒክ ሞዴል
  • ከቫኩም ወደ ብረት በሚሸጋገርበት ጊዜ
  • 3.2. በብረት ውስጥ የሚተላለፉ ኤሌክትሮኖች የኃይል ስርጭት. የፌርሚ ደረጃ እና ጉልበት። በብረታ ብረት ውስጥ የኤሌክትሮን ጋዝ መበላሸት
  • የፌርሚ ጉልበት እና የመበስበስ ሙቀት
  • 3.3. ብረቶች የኤሌክትሪክ conductivity የኳንተም ንድፈ ጽንሰ
  • 3.4. የሱፐርኮንዳክሽን ክስተት. የሱፐርኮንዳክተሮች ባህሪያት. የ Superconductivity መተግበሪያዎች
  • 3.5. የጆሴፍሰን ተፅእኖዎች ጽንሰ-ሀሳብ
  • 4. ሴሚኮንዳክተሮች
  • 4.1. ስለ ሴሚኮንዳክተሮች መሠረታዊ መረጃ. ሴሚኮንዳክተር ምደባ
  • 4.2. የባለቤትነት ሴሚኮንዳክተሮች
  • 4.3. የንጽሕና ሴሚኮንዳክተሮች
  • 4.3.1.ኤሌክትሮኒክ ሴሚኮንዳክተር (n-አይነት ሴሚኮንዳክተር)
  • 4.3.2. ቀዳዳ ሴሚኮንዳክተር (ፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር)
  • 4.3.3. ማካካሻ ሴሚኮንዳክተር. በከፊል የሚካካስ ሴሚኮንዳክተር
  • 4.3.4. የንጽሕና ግዛቶች የመጀመሪያ ደረጃ ጽንሰ-ሐሳብ. የንጽሕና ማእከል ሃይድሮጅን-እንደ ሞዴል
  • 4.4. የርኩሰት ሴሚኮንዳክተሮች የሙቀት መጠን ጥገኛ
  • 4.4.1.የክፍያ ተሸካሚ ትኩረትን የሙቀት ጥገኛነት
  • 4.4.2. የኃይል መሙያ ተንቀሳቃሽነት የሙቀት ጥገኛነት
  • 4.4.3. የ n-ዓይነት ሴሚኮንዳክተር የሙቀት መጠን ጥገኛ
  • 4.4.5. ቴርሞተሮች እና ቦሎሜትሮች
  • 4.5. በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ሚዛናዊ ያልሆነ ክፍያ ተሸካሚዎችን እንደገና ማዋሃድ
  • 4.6. የክፍያ ተሸካሚዎች ስርጭት.
  • 4.6.1. የስርጭት ርዝመት
  • 4.6.2. አንስታይን በተንቀሳቃሽነት እና በክፍያ ተሸካሚዎች መካከል ያለው ግንኙነት
  • 4.7. በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ የአዳራሽ ተጽእኖ
  • 4.7.1. ተሻጋሪ የኤሌክትሪክ መስክ ብቅ ማለት
  • 4.7.2. የሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን ለማጥናት የአዳራሹን ውጤት ተግባራዊ ማድረግ
  • 4.7.3. አዳራሽ ተርጓሚዎች
  • 4.8. መግነጢሳዊ ተጽእኖ
  • 5. ኤሌክትሮ-ቀዳዳ ሽግግር
  • 5.1. የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ሽግግር መፈጠር
  • 5.1.1. የኤሌክትሮ-ቀዳዳ ሽግግር በተመጣጣኝ ሁኔታዎች (ውጫዊ ቮልቴጅ በማይኖርበት ጊዜ)
  • 5.1.2.ቀጥታ ግንኙነት
  • 5.1.3. በግልባጭ መቀየር
  • 5.2. የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ምደባ
  • 5.3. የኤሌክትሮን-ቀዳዳ መጋጠሚያ የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪያት. Rectifier, ማወቂያ እና ልወጣ ዳዮዶች
  • 5.3.1. የአሁኑን-ቮልቴጅ ባህሪን እኩልነት
  • የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ምደባ
  • 5.3.2.የማስተካከያ፣የማፈላለጊያ እና የመቀየሪያ ዳዮዶች የስራ መርህ እና ዓላማ
  • 5.4. የማገጃ አቅም. ቫሪካፕስ
  • 5.5. የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ሽግግር መበላሸት
  • 5.6. በተበላሸ የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ሽግግር ውስጥ የቶንል ተጽእኖ. ዋሻ እና ተቃራኒ ዳዮዶች
  • 6. በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ የውስጥ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት.
  • 6.1. የፎቶሪሲስቲቭ ተጽእኖ. Photoresistors
  • 6.1.1. በሴሚኮንዳክተር ላይ የጨረር ተጽእኖ
  • 5.1.2. የ photoresistors ንድፍ እና ባህሪያት
  • 6.2. በኤሌክትሮን-ቀዳዳ ሽግግር ውስጥ የፎቶ ተጽእኖ. ሴሚኮንዳክተር photodiodes እና photocells.
  • 6.2.1. በ p-n መገናኛ ላይ የብርሃን ተፅእኖ
  • የጠጣር 7.Luminescence
  • 7.1. የ luminescence ዓይነቶች
  • 7.2.የክሪስታል ፎስፎረስ ኤሌክትሮላይሚሽን
  • 7.2.1. ክሪስታል ፎስፎረስ የሚያበራ ዘዴ
  • 7.2.2. የክሪስታል ፎስፈረስ ኤሌክትሮላይዜሽን ዋና ዋና ባህሪያት
  • 7.3.ኢንጅክሽን ኤሌክትሮላይሚሽን. የ LED መዋቅሮች ንድፍ እና ባህሪያት
  • 7.3.1. በ diode መዋቅር ውስጥ የጨረር መከሰት
  • 7.3.2 LED ንድፍ
  • 7.3.3. የ LEDs ዋና ዋና ባህሪያት
  • 7.3.4.የ LEDs አንዳንድ መተግበሪያዎች
  • 7.4 የክትባት ሌዘር ጽንሰ-ሐሳብ
  • 8. ትራንዚስተሮች
  • 8.1.የትራንዚስተሮች ዓላማ እና ዓይነቶች
  • 8.2.ቢፖላር ትራንዚስተሮች
  • 8.2.1 የባይፖላር ትራንዚስተር አወቃቀር እና የአሠራር ዘዴዎች
  • 8.2.2. ባይፖላር ትራንዚስተሮችን ለማገናኘት መርሃግብሮች
  • 8.2.3. ትራንዚስተር ውስጥ ያሉ አካላዊ ሂደቶች
  • 8.3.የመስክ-ውጤት ትራንዚስተሮች
  • 8.3.1.የሜዳ-ውጤት ትራንዚስተሮች ዓይነቶች
  • 8.3.2. የመስክ-ውጤት ትራንዚስተሮች ከመቆጣጠሪያ ሽግግር ጋር
  • 8.3.3. የመስክ-ውጤት ትራንዚስተሮች በተከለለ በር። የ MIS ትራንዚስተሮች አወቃቀሮች
  • 8.3.4. የ MIS ትራንዚስተሮች ኦፕሬቲንግ መርሆ ከተነሳሳ ቻናል ጋር
  • 8.3.5. አብሮገነብ ሰርጥ ያለው MOS ትራንዚስተሮች
  • 8.4. የመስክ ውጤት ትራንዚስተሮች ከባይፖላር ጋር ማወዳደር
  • ማጠቃለያ
  • 1. የኳንተም ሜካኒክስ ንጥረ ነገሮች 4
  • 2. የጠንካራዎች ባንድ ንድፈ ሃሳብ. 42
  • 3. ብረቶች 50
  • 4. ሴሚኮንዳክተሮች 65
  • 5. ኤሌክትሮ-ቀዳዳ ሽግግር 97
  • 6. በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ የውስጥ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት. 108
  • 7. የጠጣር ብርሃን 113
  • 8. ትራንዚስተሮች 123
  • 1.7. የዋሻው ውጤት ጽንሰ-ሐሳብ.

    የመሿለኪያው ውጤት በምክንያት ሊፈጠር በሚችል ማገጃ በኩል ቅንጣቶች ማለፍ ነው። የሞገድ ባህሪያትቅንጣቶች.

    ከግራ ወደ ቀኝ የሚንቀሳቀስ ቅንጣት የከፍታ ግርዶሽ ያጋጥመው 0 እና ስፋት ኤል. እንደ ክላሲካል ፅንሰ-ሀሳቦች፣ አንድ ቅንጣት ጉልበቱ ከሆነ በእገዳው ላይ ያለ ምንም እንቅፋት ያልፋል ከእንቅፋቱ ቁመት ይበልጣል ( > 0 ). የንጥረቱ ኃይል ከእንቅፋቱ ቁመት ያነሰ ከሆነ ( < 0 ), ከዚያም ቅንጣቱ ከእንቅፋቱ ላይ ተንጸባርቆ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ መሄድ ይጀምራል, ቅንጣቱ በእገዳው ውስጥ ሊገባ አይችልም.

    የኳንተም ሜካኒክስ የንጥረቶችን ሞገድ ባህሪያት ግምት ውስጥ ያስገባል. ማዕበል ያህል, ማገጃ ግራ ግድግዳ ሁለት ሚዲያ ወሰን ነው, ይህም ላይ ማዕበሉ ሁለት ማዕበል የተከፈለ ነው - ተንጸባርቋል እና refracted.. ስለዚህ እንኳ ጋር. > 0 (ትንሽ እድል ቢኖረውም) አንድ ቅንጣት ከእንቅፋቱ ላይ እንዲንፀባረቅ እና መቼ ሊሆን ይችላል. < 0 ቅንጣቱ ከአቅም ማገጃው በሌላኛው በኩል የመሆኑ ዜሮ ያልሆነ ዕድል አለ። በዚህ አጋጣሚ ቅንጣቱ “በዋሻው ውስጥ የሚያልፍ” ይመስላል።

    እንወስን እምቅ አጥር ውስጥ የሚያልፍ ቅንጣት ችግርበስእል 1.6 ላይ ለሚታየው ባለ አንድ-ልኬት አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው በጣም ቀላል ጉዳይ. የእገዳው ቅርጽ በተግባሩ ይገለጻል

    . (1.7.1)

    ለእያንዳንዱ ክልሎች የ Schrödinger እኩልታ እንፃፍ፡ 1( x<0 ), 2(0< x< ኤል) እና 3 x> ኤል):

    ; (1.7.2)

    ; (1.7.3)

    . (1.7.4)

    እንጥቀስ

    (1.7.5)

    . (1.7.6)

    የእኩልታዎች አጠቃላይ መፍትሄዎች (1)፣ (2)፣ (3) ለእያንዳንዱ አካባቢ ቅፅ አላቸው።

    የቅጹ መፍትሄ
    ወደ ዘንግ አቅጣጫ ከሚሰራጭ ማዕበል ጋር ይዛመዳል x, ኤ
    - በተቃራኒ አቅጣጫ የሚዛመት ማዕበል. በክልል 1 ጊዜ
    በእንቅፋት ላይ ያለውን የሞገድ ክስተት እና ቃሉን ይገልጻል
    - ማዕበል ከእንቅፋቱ ተንፀባርቋል። በክልል 3 (ከእገዳው በስተቀኝ) በ x አቅጣጫ የሚዛመት ሞገድ ብቻ ነው ያለው፣ ስለዚህ
    .

    የሞገድ ተግባር ቀጣይነት ያለውን ሁኔታ ማሟላት አለበት, ስለዚህ መፍትሄዎች (6), (7), (8) እምቅ ማገጃ ድንበሮች ላይ "የተሰፋ" መሆን አለበት. ይህንን ለማድረግ የሞገድ ተግባራትን እና ውጤቶቻቸውን በ x=0 እና x = ኤል:

    ;
    ;

    ;
    . (1.7.10)

    (1.7.7) - (1.7.10) በመጠቀም, እናገኛለን አራትለመወሰን እኩልታዎች አምስትአሃዞች 1 , ኤ 2 , ኤ 3 ,ውስጥ 1 እና ውስጥ 2 :

    1 +ለ 1 =አ 2 +ለ 2 ;

    2 xp( ኤል) + ቢ 2 xp(- ኤል= ሀ 3 xp(ikl) ;

    ik(አ 1 - ውስጥ 1 ) = (አ 2 - ውስጥ 2 ) ; (1.7.11)

    (አ 2 xp(ኤል- ውስጥ 2 xp(- ኤል) = ik 3 xp(ikl) .

    አምስተኛውን ግንኙነት ለማግኘት፣ የነጸብራቅ ቅንጅቶችን እና የማገጃ ግልጽነትን ፅንሰ-ሀሳቦችን እናስተዋውቃለን።

    ነጸብራቅ Coefficientዝምድናን እንጥራው።

    , (1.7.12)

    የሚገልጸው የመሆን እድልከእንቅፋቱ ውስጥ የንጥል ነጸብራቅ.

    ግልጽነት ሁኔታ


    (1.7.13)

    ቅንጣቱ እድል ይሰጣል ያልፋልበእገዳው በኩል. ቅንጣቱ የሚንፀባረቅ ወይም በእገዳው ውስጥ የሚያልፍ ስለሆነ የእነዚህ እድሎች ድምር ከአንድ ጋር እኩል ነው። ከዚያም

    አር+ =1; (1.7.14)

    . (1.7.15)

    ያ ነው ነገሩ አምስተኛስርዓቱን የሚዘጋው ግንኙነት (1.7.11), ከእሱ ሁሉም አምስትአሃዞች

    ትልቁ ፍላጎት ነው። ግልጽነት Coefficient. ከተለዋዋጭ ለውጦች በኋላ እናገኛለን

    , (7.1.16)

    የት 0 - ለአንድነት የቀረበ ዋጋ.

    ከ (1.7.16) ግልጽነት ግልጽነት በጠንካራ ስፋቱ ላይ የተመሰረተ ነው ኤል, ማገጃው ምን ያህል ከፍተኛ እንደሆነ 0 ከቅንጣት ሃይል ይበልጣል , እና እንዲሁም በቅንጦት ብዛት ላይ ኤም.

    ጋር ከጥንታዊው እይታ አንጻር የአንድን ቅንጣት መተላለፊያ በ እምቅ ማገጃ በኩል < 0 የኃይል ጥበቃ ህግን ይቃረናል. እውነታው ግን አንድ ክላሲካል ቅንጣት በእገዳው ክልል ውስጥ በተወሰነ ደረጃ ላይ ቢሆን (ክልል 2 በስእል 1.7) ከሆነ አጠቃላይ ኃይሉ ከሚችለው ኃይል ያነሰ ይሆናል (እና የኪነቲክ ኢነርጂ አሉታዊ ይሆናል!?)። ጋር የኳንተም ነጥብእንደዚህ ዓይነት ተቃርኖ የለም. አንድ ቅንጣት ወደ ማገጃ የሚሄድ ከሆነ፣ ከሱ ጋር ከመጋጨቱ በፊት የተወሰነ ጉልበት አለው። ከእንቅፋቱ ጋር ያለው መስተጋብር ለተወሰነ ጊዜ ይቆይ , ከዚያም, እርግጠኛ ባልሆነ ግንኙነት መሰረት, የንጥሉ ጉልበት ከአሁን በኋላ የተወሰነ አይሆንም; የኃይል አለመረጋጋት
    . ይህ እርግጠኛ አለመሆን በእገዳው ቁመት ቅደም ተከተል ላይ በሚሆንበት ጊዜ ለቅጣቱ የማይታለፍ እንቅፋት መሆኑ ያቆማል እና ቅንጣቱ በእሱ ውስጥ ያልፋል።

    የእገዳው ግልጽነት ከስፋቱ ጋር በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል (ሠንጠረዥ 1.1 ይመልከቱ). ስለዚህ, ቅንጣቶች በዋሻው አሠራር ምክንያት በጣም ጠባብ እምቅ እንቅፋቶችን ብቻ ማለፍ ይችላሉ.

    ሠንጠረዥ 1.1

    ለኤሌክትሮን የግልጽነት ቅንጅት በ ( 0 ) = 5 ኢቪ = const

    ኤል፣ nm

    አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ማገጃን ተመልክተናል. የዘፈቀደ ቅርጽ ሊፈጠር የሚችለውን እንቅፋት በተመለከተ ለምሳሌ በስእል 1.7 ላይ እንደሚታየው የግሉጽነት ቅንጅት ቅጹ አለው።

    . (1.7.17)

    የመሿለኪያው ተፅእኖ በበርካታ አካላዊ ክስተቶች እራሱን ያሳያል እና ጠቃሚ ተግባራዊ አተገባበር አለው። እስቲ አንዳንድ ምሳሌዎችን እንስጥ።

    1. የመስክ ኤሌክትሮን (ቀዝቃዛ) የኤሌክትሮኖች ልቀት.

    ውስጥ እ.ኤ.አ. በ 1922 በጠንካራ ውጫዊ የኤሌትሪክ መስክ ተጽእኖ ስር ከብረት ውስጥ ቀዝቃዛ ኤሌክትሮኖች የሚለቁት ክስተት ተገኝቷል. እምቅ ኢነርጂ ግራፍ ኤሌክትሮን ከመጋጠሚያ xበስእል ውስጥ ይታያል. በ x < 0 ኤሌክትሮኖች በነፃነት የሚንቀሳቀሱበት የብረት ክልል ነው። እዚህ እምቅ ጉልበትእንደ ቋሚ ሊቆጠር ይችላል. በብረት ወሰን ላይ እምቅ ግድግዳ ይታያል, ኤሌክትሮኖን ከብረት እንዳይወጣ ይከላከላል, ይህን ማድረግ የሚችለው ተጨማሪ ኃይል በማግኘት ብቻ ነው. ከሥራ ጋር እኩል ነውመውጣት . ከብረት ውጭ (በ x > 0) የነፃ ኤሌክትሮኖች ኃይል አይለወጥም, ስለዚህ በ x> 0 ግራፉ (x) በአግድም ይሄዳል. አሁን ከብረት አጠገብ ጠንካራ የኤሌክትሪክ መስክ እንፍጠር. ይህንን ለማድረግ በሹል መርፌ ቅርጽ ያለው የብረት ናሙና ይውሰዱ እና ከምንጩ አሉታዊ ምሰሶ ጋር ያገናኙት. ሩዝ. 1.9 የዋሻ ማይክሮስኮፕ አሠራር መርህ

    ka ቮልቴጅ, (ካቶድ ይሆናል); በአቅራቢያው ሌላ ኤሌክትሮድ (አኖድ) እናስቀምጣለን, ከእሱ ጋር የምንጭውን አወንታዊ ምሰሶ እናገናኘዋለን. በአኖድ እና በካቶድ መካከል ያለው እምቅ ልዩነት በቂ ከሆነ, ከካቶድ አቅራቢያ ወደ 10 8 ቮ / ሜትር ጥንካሬ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ መፍጠር ይቻላል. በብረት-ቫክዩም መገናኛው ላይ ያለው እምቅ መከላከያ ጠባብ ይሆናል, ኤሌክትሮኖች በእሱ ውስጥ ይፈስሳሉ እና ብረቱን ይተዋል.

    የመስክ ልቀት ከቀዝቃዛ ካቶዴስ ጋር የቫኩም ቱቦዎችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ ውሏል (አሁን በተግባር ከጥቅም ውጭ ናቸው)፤ አሁን በ ውስጥ መተግበሪያ አግኝቷል። ዋሻ ማይክሮስኮፕ፣እ.ኤ.አ. በ 1985 በጄ ቢኒንግ ፣ ጂ. ሮህሬር እና ኢ ሩስካ የተፈጠረ።

    በዋሻው ማይክሮስኮፕ ውስጥ፣ መፈተሻ - ቀጭን መርፌ - በጥናት ላይ ባለው ወለል ላይ ይንቀሳቀሳል። መርፌው በጥናት ላይ ያለውን ወለል ይቃኛል፣ ወደ እሱ በጣም ቅርብ ከመሆኑ የተነሳ ኤሌክትሮኖች ከኤሌክትሮን ዛጎሎች (ኤሌክትሮን ደመና) የገጽታ አተሞች በሞገድ ባህሪዎች ምክንያት ወደ መርፌው ሊደርሱ ይችላሉ። ይህንን ለማድረግ, ከምንጩ ወደ መርፌው "ፕላስ" እና "መቀነስ" በጥናት ላይ ላለው ናሙና እንተገብራለን. የዋሻው ጅረት በመርፌ እና በመሬቱ መካከል ካለው እምቅ ማገጃ ግልፅነት Coefficient ጋር ተመጣጣኝ ነው ፣ እሱም በቀመር (1.7.16) መሠረት ፣ በእገዳው ስፋት ላይ የተመሠረተ ነው። ኤል. የናሙናውን ወለል በመርፌ ሲቃኙ የመሿለኪያ ጅረት እንደ ርቀቱ ይለያያል ኤል, የላይኛውን ገጽታ በመድገም. በአጭር ርቀት ላይ የመርፌው ትክክለኛ እንቅስቃሴዎች የሚከናወኑት የፓይዞኤሌክትሪክ ውጤትን በመጠቀም ነው ፣ለዚህም መርፌው በኳርትዝ ​​ሳህን ላይ ተስተካክሏል ፣ይህም የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ ሲተገበር ይሰፋል ወይም ይቋረጣል። ዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች በጣም ቀጭን የሆነ መርፌን ለማምረት ያስችላሉ, ይህም በመጨረሻው ላይ አንድ አቶም ብቻ ነው.

    እና ምስሉ በኮምፒተር ማሳያ ማያ ገጽ ላይ ተሠርቷል. ፍቃድ ዋሻ ማይክሮስኮፕበጣም ከፍተኛ ስለሆነ የግለሰብ አተሞችን አቀማመጥ "እንዲመለከቱ" ያስችልዎታል. ምስል 1.10 የሲሊኮን የአቶሚክ ወለል ምሳሌ ምስል ያሳያል.

    2. አልፋ ራዲዮአክቲቭ (- መበስበስ). በዚህ ክስተት የራዲዮአክቲቭ ኒውክሊየስ ድንገተኛ ለውጥ ይከሰታል፣በዚህም ምክንያት አንድ አስኳል (እናት ኒዩክሊየስ ይባላል)  ቅንጣትን በማውጣት ከ 2 ዩኒት ባነሰ ክፍያ ወደ አዲስ (ሴት ልጅ) ኒውክሊየስ ይቀየራል። እናስታውስ የ  ቅንጣት (የሄሊየም አቶም አስኳል) ሁለት ፕሮቶኖችን እና ሁለት ኒውትሮኖችን ያቀፈ ነው።

    የ α-ቅንጣት አስኳል ውስጥ አንድ ነጠላ ምስረታ ሆኖ ይኖራል ብለን ካሰብን, ከዚያም በሬዲዮአክቲቭ አስኳል መስክ ውስጥ ያለውን መጋጠሚያ ላይ ያለውን እምቅ ኃይል ያለውን ጥገኝነት ያለውን ግራፍ ምስል 1.11 ላይ የሚታየው. እሱ የሚወሰነው በጠንካራ (የኑክሌር) መስተጋብር ኃይል ነው ፣ በኒውክሊዮኖች እርስ በእርስ በመሳብ እና በኮሎምብ መስተጋብር (የፕሮቶን ኤሌክትሮስታቲክ ሪፑልሽን) ኃይል።

    በውጤቱም,  በሃይል ውስጥ በኒውክሊየስ ውስጥ ያለ ቅንጣት ነው  ከአቅም ማገጃ ጀርባ ይገኛል። በማዕበል ባህሪያቱ ምክንያት፣  ቅንጣቱ ከኒውክሊየስ ውጭ የመድረስ እድሉ አለ።

    3. የቶንል ተጽእኖ በገጽ- n- ሽግግርበሁለት ክፍሎች ውስጥ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ: ዋሻእና የተገለበጠ ዳዮዶች. የመሿለኪያ ዳዮዶች ገጽታ በአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው ቀጥተኛ ቅርንጫፍ ላይ የሚወድቅ ክፍል መኖሩ ነው - አሉታዊ ልዩነት የመቋቋም ክፍል። ስለ ተለዋዋጭ ዳዮዶች በጣም የሚያስደስት ነገር በተቃራኒው ሲገናኙ ተቃውሞው በተቃራኒው ከተገናኘ ያነሰ ነው. በዋሻው እና በተገላቢጦሽ ዳዮዶች ላይ የበለጠ መረጃ ለማግኘት ክፍል 5.6 ይመልከቱ።

    የቶንል ተጽእኖ
    የመተላለፊያ ውጤት

    የቶንል ተጽእኖ (መሿለኪያ) - የአንድ ቅንጣት (ወይም ስርዓት) ቆይታ በተከለከለው የጠፈር ክልል ውስጥ ማለፍ ክላሲካል ሜካኒክስ. አብዛኞቹ ታዋቂ ምሳሌእንዲህ ዓይነቱ ሂደት የኃይል E ርቀቱ E ከ E ርዝማኔ ቁመቱ U 0 ያነሰ በሚሆንበት ጊዜ እምቅ መከላከያ ውስጥ ማለፍ ነው. በክላሲካል ፊዚክስ ውስጥ አንድ ቅንጣት በእንደዚህ ያለ መሰናክል ክልል ውስጥ ሊታይ አይችልም ፣ በእሱ ውስጥ ማለፍ በጣም ያነሰ ነው ፣ ምክንያቱም ይህ የኃይል ጥበቃን ሕግ ስለሚጥስ። ሆኖም በኳንተም ፊዚክስ ሁኔታው ​​በመሠረቱ የተለየ ነው። የኳንተም ቅንጣት በማንኛውም የተለየ መንገድ አይንቀሳቀስም። ስለዚህ, በአንድ የተወሰነ የቦታ ክልል ውስጥ ቅንጣትን የማግኘት እድል ብቻ ማውራት እንችላለን ΔрΔх > እ.ኤ.አ. በዚህ ሁኔታ እምቅም ሆነ የእንቅስቃሴ ሃይሎች እርግጠኛ ባልሆነ መርህ መሰረት የተወሰኑ እሴቶች የላቸውም። ከጥንታዊው ኢነርጂ ልዩነት ΔE በጊዜ ክፍተቶች ይፈቀዳል t እርግጠኛ ባልሆነ ግንኙነት ΔEΔt > (ћ = h/2π፣ የት h - የፕላንክ ቋሚ).

    አንድ ቅንጣት እምቅ አጥር ውስጥ የማለፍ እድሉ ቀጣይነት ባለው መስፈርት ምክንያት ነው። የሞገድ ተግባርእምቅ መከላከያው ግድግዳዎች ላይ. በቀኝ እና በግራ በኩል ያለውን ቅንጣትን የመለየት እድሉ በ E - U (x) ልዩነት ላይ ባለው ልዩነት እና በእገዳው ስፋት x 1 - x 2 ላይ ባለው ግንኙነት እርስ በርስ የተያያዘ ነው. ጉልበት.

    የእገዳው ቁመት እና ስፋቱ እየጨመረ በሄደ መጠን የዋሻው ውጤት የመከሰቱ አጋጣሚ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። የመሿለኪያ ውጤት የመሆን እድሉ በከፍተኛ መጠን እየቀነሰ ይሄዳል።
    በእንቅፋቱ ውስጥ ዘልቆ መግባት ዕድለኛ ነው. ቅንጣት ከኢ< U 0 , натолкнувшись на барьер, может либо пройти сквозь него, либо отразиться. Суммарная вероятность этих двух возможностей равна 1. Если на барьер падает поток частиц с Е < U 0 , то часть этого потока будет просачиваться сквозь барьер, а часть – отражаться. Туннельное прохождение частицы через потенциальный барьер лежит в основе многих явлений ядерной и አቶሚክ ፊዚክስ: የአልፋ መበስበስ, የኤሌክትሮኖች ቅዝቃዜ ከብረታ ብረት, በሁለት ሴሚኮንዳክተሮች የመገናኛ ንብርብር ውስጥ ያሉ ክስተቶች, ወዘተ.

    > የኳንተም መሿለኪያ

    ያስሱ ኳንተም መሿለኪያ ውጤት . የመሿለኪያ እይታ ተጽእኖ በምን አይነት ሁኔታዎች እንደሚከሰት፣የሽሮዲንገር ፎርሙላ፣የይቻላል ንድፈ ሃሳብ፣ የአቶሚክ ምህዋሮች ይወቁ።

    አንድ ነገር ማገጃውን ለማቋረጥ በቂ ጉልበት ከሌለው በሌላኛው በኩል ባለው ምናባዊ ቦታ መሿለኪያ ይችላል።

    የመማር ዓላማ

    • የመሿለኪያ ዕድል ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶችን ይለዩ።

    ዋና ዋና ነጥቦች

    • የኳንተም መሿለኪያ ከማገጃው ፊት ለፊት ላለ ማንኛውም ነገር ጥቅም ላይ ይውላል። ነገር ግን ለማክሮስኮፕ ዓላማዎች የመከሰት እድሉ ትንሽ ነው.
    • የመሿለኪያው ውጤት የሚመነጨው ከሽሮዲንገር ምናባዊ አካል ቀመር ነው። በማንኛዉም ነገር ሞገድ ተግባር ውስጥ ስለሚገኝ, በምናባዊ ቦታ ውስጥ ሊኖር ይችላል.
    • የሰውነት ክብደት ሲጨምር እና በእቃው እና በእንቅፋቱ መካከል ያለው ልዩነት እየጨመረ በሄደ መጠን መሿለኪያ ይቀንሳል።

    ጊዜ

    • መቃኛ ማለት የአንድ ቅንጣት በሃይል ማገጃ ውስጥ ያለው የኳንተም ሜካኒካል ማለፊያ ነው።

    የመተላለፊያው ውጤት እንዴት ይከሰታል? እስቲ አስቡት ኳስ መወርወር ግን ግድግዳውን ሳይነካው ወዲያው ይጠፋል እና በሌላኛው በኩል ይታያል። እዚህ ያለው ግድግዳ ሳይበላሽ ይቀራል. በሚያስደንቅ ሁኔታ, ይህ ክስተት ወደ ፍጻሜው የመድረስ እድል በጣም ውስን ነው. ክስተቱ የኳንተም ቱኒንግ ተጽእኖ ይባላል.

    በማክሮስኮፒክ ደረጃ፣ የመተላለፊያው ዕድል ቸልተኛ ሆኖ ይቆያል፣ ነገር ግን በ nanoscale ላይ በቋሚነት ይስተዋላል። አተም ከኦርቢትል ጋር እንይ። በሁለቱ ሎቦች መካከል መስቀለኛ አውሮፕላን አለ. ኤሌክትሮን በማንኛውም ቦታ ሊገኝ የሚችልበት እድል አለ. ይሁን እንጂ ኤሌክትሮኖች ከአንድ ሎብ ወደ ሌላው በኳንተም ቱኒንግ ይንቀሳቀሳሉ. በቀላሉ በማዕከሉ ውስጥ ሊሆኑ አይችሉም, እና በምናብ ቦታ ውስጥ ይጓዛሉ.

    ቀይ እና ሰማያዊ ላባዎች የምሕዋር ዞኑ ከተያዘ በማንኛውም የጊዜ ልዩነት 90% ኤሌክትሮን የማግኘት እድል በሚኖርበት ቦታ መጠኖችን ያሳያሉ።

    ጊዜያዊ ቦታ እውን አይመስልም፣ ነገር ግን በሽሮዲንገር ቀመር ውስጥ በንቃት ይሳተፋል፡-

    ሁሉም ነገር የሞገድ አካል አለው እና በምናባዊ ቦታ ውስጥ ሊኖር ይችላል። የነገሩ የጅምላ፣ ጉልበት እና የኢነርጂ ቁመት ጥምረት የመሿለኪያ እድልን ልዩነት ለመረዳት ይረዳል።

    እቃው ወደ ማገጃው ሲቃረብ የማዕበሉ ተግባር ከሳይን ሞገድ ወደ ገላጭ ኮንትራት ይቀየራል። የሽሮዲንገር ቀመር፡-

    የእቃው ብዛት ሲጨምር እና በሃይል መካከል ያለው ክፍተት ሲጨምር የመሿለኪያ እድሉ ያነሰ ይሆናል። የማዕበል ተግባር በጭራሽ ወደ 0 አይቀርብም ፣ ለዚህም ነው መሿለኪያ በ nanoscales በጣም የተለመደ የሆነው።

    (የፊዚክስ ብሎኮችን እና ሌሎች ብሎኮችን ችግሮች መፍታት የዚ ብሎክ ችግሮችን ለመፍታት ጎል ያስቆጠሩ ሶስት ሰዎችን የሙሉ ጊዜ ዙር እንዲመርጡ ያስችልዎታል። ትልቁ ቁጥርነጥቦች. በተጨማሪም፣ በግንባር ቀደምትነት በተካሄደው ውድድር ውጤት መሰረት፣ እነዚህ እጩዎች ለልዩ ዕጩነት ይወዳደራሉ። የ nanosystems ፊዚክስ" ሌሎች 5 ከፍተኛ ነጥብ ያመጡ ሰዎችም በሙሉ ጊዜ ዙር ይመረጣሉ። ፍጹምየነጥቦች ብዛት ፣ ስለሆነም በልዩ ባለሙያዎ ውስጥ ችግሮችን ከፈቱ በኋላ አለ። ሙሉ ትርጉምችግሮችን ለመፍታት ከሌሎች ብሎኮች. )

    በ nanostructures እና macroscopic አካላት መካከል ካሉት ዋና ዋና ልዩነቶች አንዱ የኬሚካላቸው ጥገኝነት እና አካላዊ ባህሪያትከመጠኑ. ግልጽ ምሳሌይህ የተገኘው በዋሻው ውጤት ነው ፣ እሱም የብርሃን ቅንጣቶችን (ኤሌክትሮኖች ፣ ፕሮቶን) በኃይል ወደ እነሱ በማይደረስባቸው አካባቢዎች ውስጥ ዘልቆ መግባትን ያካትታል ። ይህ ተጽእኖ ይጫወታል ጠቃሚ ሚናበሕያዋን ፍጥረታት ፎቶሲንተቲክ መሳሪያዎች ውስጥ እንደ ክፍያ ማስተላለፍ ባሉ ሂደቶች ውስጥ (የባዮሎጂካል ምላሽ ማዕከሎች በጣም ውጤታማ ከሆኑ ናኖስትራክተሮች መካከል መሆናቸውን ልብ ሊባል ይገባል)።

    የዋሻው ተፅእኖ በብርሃን ቅንጣቶች ሞገድ ተፈጥሮ እና እርግጠኛ ባልሆነ መርህ ሊገለጽ ይችላል። ትናንሽ ቅንጣቶች በጠፈር ውስጥ የተወሰነ ቦታ ስለሌላቸው, ለእነሱ ምንም ዓይነት የመከታተያ ጽንሰ-ሐሳብ የለም. ስለዚህ፣ ከአንዱ ነጥብ ወደ ሌላ ለመሸጋገር፣ ቅንጣት እነሱን በማገናኘት መስመር ላይ ማለፍ የለበትም፣ እና በዚህም በሃይል የተከለከሉ ክልሎችን “ማለፍ” ይችላል። ለኤሌክትሮን ትክክለኛ መጋጠሚያ በሌለበት ምክንያት፣ ሁኔታው ​​የሚገለጸው በመጋጠሚያው ላይ ያለውን ዕድል ስርጭት የሚያመለክት የሞገድ ተግባርን በመጠቀም ነው። ሥዕሉ ያሳያል የተለመደ መልክበኃይል ማገጃ ስር መሿለኪያ ጊዜ የሞገድ ተግባር.

    ሊሆን ይችላል። ገጽበኤሌክትሮን ውስጥ ሊገባ በሚችል ማገጃ ውስጥ ዘልቆ መግባት በከፍታ ላይ የተመሰረተ ነው እና የኋለኛው ስፋት ኤል ( ቀመር 1, ግራ),የት ኤም- የኤሌክትሮኖች ብዛት; - የኤሌክትሮን ኢነርጂ, h - የፕላንክ ቋሚ ከባር ጋር.

    1. የኢነርጂው ልዩነት ከሆነ ኤሌክትሮን ዋሻዎች ወደ 0.1 nm ርቀት የመሄድ እድሉን ይወስኑዩ -ኢ = 1 ኢቪ ( 2 ነጥብ). ኤሌክትሮን 1 nm ርቀትን በ1% መሿለኪያ የሚችልበትን የኃይል ልዩነት (በ eV እና kJ/mol) አስላ ( 2 ነጥብ).

    የመሿለኪያው ውጤት በጣም ከሚታዩት ውጤቶች አንዱ የፍጥነት ቋሚ ያልተለመደ ጥገኛ ነው። ኬሚካላዊ ምላሽበሙቀት ላይ. የሙቀት መጠኑ እየቀነሰ ሲሄድ የፍጥነት መጠኑ ወደ 0 አይደለም (ከአርሬኒየስ እኩልታ እንደሚጠበቀው) ፣ ግን ወደ ቋሚ እሴትበኑክሌር መሿለኪያ ዕድል የሚወሰን ነው። ገጽ ቀመር 2, ግራ), የት - ቅድመ ገላጭ ሁኔታ; ሀ - የማንቃት ኃይል. ይህ መቼ እንደሆነ ሊገለጽ ይችላል ከፍተኛ ሙቀትወደ ምላሽ የሚገቡት ኃይላቸው ከእንቅፋቱ ሃይል በላይ የሆኑ ቅንጣቶች ብቻ ናቸው እና መቼ ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖችምላሹ የሚከሰተው በዋሻው ውጤት ምክንያት ብቻ ነው።

    2. ከዚህ በታች ካለው የሙከራ መረጃ፣ የማንቃት ሃይል እና የመተላለፊያ እድልን ይወስኑ ( 3 ነጥብ).

    (ሐ – 1

    በዘመናዊው ኳንተም የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችየማስተጋባት ዋሻ ውጤት ጥቅም ላይ ይውላል. ይህ ተጽእኖ የሚከሰተው ኤሌክትሮን በጉድጓድ ጉድጓድ የተለዩ ሁለት እንቅፋቶችን ካጋጠመው ነው. የኤሌክትሮን ኢነርጂ ከጉድጓዱ ውስጥ ካሉት የኃይል ደረጃዎች አንዱ ጋር ከተጣመረ (ይህ የማስተጋባት ሁኔታ ነው) ፣ ከዚያ አጠቃላይ ዕድልመሿለኪያ የሚወሰነው በሁለት ቀጫጭን እንቅፋቶች በኩል በማለፍ ነው፣ ካልሆነ ግን በኤሌክትሮን መንገድ ላይ ሰፊ ማገጃ ይታያል፣ ይህም እምቅ ጉድጓድን ያካትታል፣ እና አጠቃላይ የመሿለኪያ እድሉ 0 ይሆናል።

    3. ለሚከተሉት መመዘኛዎች የማስተጋባት እና የኤሌክትሮን መሿለኪያ እድሎችን ያወዳድሩ-የእያንዳንዱ ማገጃ ስፋት 0.5 nm ነው ፣ በእገዳዎቹ መካከል ያለው የጉድጓድ ስፋት 2 nm ነው ፣ የሁሉም ቁመት። ሊሆኑ የሚችሉ እንቅፋቶችከኤሌክትሮን ኢነርጂ አንፃር 0.5 eV ነው 3 ነጥብ). የትኛዎቹ መሳሪያዎች የመተላለፊያ መርሆውን ይጠቀማሉ ( 3 ነጥብ)?