Mahdollinen reikä

Potentiaalikaivo on avaruuden alue, jossa on hiukkasen potentiaalienergian paikallinen minimi.

Classic pit

Jos potentiaalikuoppa on riittävän suuri ja siihen tulee hiukkanen, jonka energia on pienempi kuin mitä tarvitaan kaivon reunojen ylittämiseen, niin kaivossa voi esiintyä hiukkasen värähtelyjä. Niiden amplitudi määräytyy hiukkasten energian ja ajanjakson myös potentiaalisen energiaprofiilin ja hiukkasmassan mukaan . Potentiaalikaivon pohjalla oleva hiukkanen on stabiilissa tasapainotilassa, eli kun se poikkeaa minimipotentiaalienergian pisteestä, syntyy voima, joka suuntautuu poikkeaman vastakkaiseen suuntaan. $E$ $V(z,yz)$ $m$

Yksiulotteisessa tapauksessa, kun potentiaalienergia riippuu vain yhdestä suorakulmaisesta koordinaatista , voidaan erottaa hiukkasten liikkeen energia tämän koordinaatin suunnassa ja liikkeen energia kohtisuorassa tasossa ( ). Liike tasossa tapahtuu tasaisella nopeudella. Liikettä pitkin akselia rajoittavat pisteet , , missä . Jos tasossa ei ole liikettä , niin (katso kuva). $V=V(x)$ ${\näyttötyyli E_{x))$ ${\displaystyle E_{yz))$ ${\displaystyle E=E_{x}+E_{yz))$ $yz$ $x$ $x_{1}$ $x_{2}$ $V(x)=E_{x}$ $yz$ $E=E_{x}$

Kvanttikaivo

Jos kaivon koko on pieni (ainakin yhdessä karteesisista koordinaateista se on verrattavissa hiukkasen de Broglien pituuteen ), niin tällaista kaivoa kutsutaan kvanttikuovoksi ja siinä olevan hiukkasen käyttäytyminen noudattaa kvanttia. lait. Kvanttikaivoa, jossa potentiaalienergia riippuu kaikista kolmesta koordinaatista , kutsutaan kvanttipisteeksi , kahdella koordinaatilla - kvanttilanka (kierre) ja yhdessä koordinaatissa - itse kvanttikuivo. Jälkimmäisessä tapauksessa akselin suuntaiseen liikkeeseen liittyvä energia ei välttämättä saa arvoja, vaan vain sarjasta diskreettejä arvoja: , , , joka saadaan ratkaisemalla Schrödingerin yhtälö tietylle kaivoprofiilille. Komponentille ei ole rajoituksia , joten se ei voi olla pienempi kuin . $V=V(x,y,z)$ $V=V(x,y)$ $V=V(x)$ ${\näyttötyyli E_{x))$ $x$ $E_1$ $E_2$ $E_{3}\ldots$ ${\displaystyle E_{yz))$ $E$ $E_1$

Kuten suuren potentiaalikaivon tapauksessa, ilman liikettä tasossa , hiukkanen sijaitsee pääasiassa alueella . Jos klassinen hiukkanen ei kuitenkaan pysty tunkeutumaan määritellyn alueen ulkopuolella olevaa koordinaattialuetta ollenkaan, niin kvanttihiukkaselle tämä on mahdollista ns. tunneliefektin vuoksi, eli liikkeen rajat eivät ole tiukat. $yz$ $E=E_{x}$ ${\displaystyle x_{1}\ldots x_{2))$

Mahdollinen este

Potentiaalikaivon vastainen käsite on potentiaalieste . Tämä on avaruuden alue, jossa on paikallinen potentiaalienergian maksimi.

Katso myös

Linkit

Mahdollinen aukko // Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja : [30 nidettä] / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.