Pobierz prezentację
Pobieranie prezentacji. Proszę czekać
1
Marta Musiał Fizyka Techniczna, WPPT
Zjawisko tunelowe Marta Musiał Fizyka Techniczna, WPPT
2
Plan prezentacji Wprowadzenia do tematu – pojęcie efektu tunelowego.
Podejście klasyczne. Podejście kwantowe. Równanie Schrodingera dla bariery potencjału. Gęstość prawdopodobieństwa. Współczynnik transmisji. Zastosowanie zjawiska tunelowego – STM Literatura.
3
Zjawisko tunelowe (efekt tunelowy)
zjawisko przejścia cząstki przez barierę potencjału o wysokości większej niż energia cząstki zaproponowane w 1928 roku przez Gamowa do wyjaśnienia rozpadu jąder thumb/d/de/George_Gamow.JPG/2 Born uogólnił efekt tunelowy na inne układy kwantowe, nie tylko te związane z potencjałem jądrowym!
4
Podejście klasyczne W podejściu klasycznym elektron o energii: zbliżający się do bariery z lewej strony zostałby od niej odbity!
5
Podejście kwantowe. W podejściu kwantowym istnieje skończone prawdopodobieństwo, że elektron o energii: przejdzie („przetuneluje”) przez barierę potencjału i pojawi się po drugiej stronie!
6
WNIOSEK: „Zjawisko tunelowe jest charakterystyczne tylko dla mechaniki kwantowej. Z punktu widzenia fizyki klasycznej stanowi paradoks łamiący klasycznie rozumianą zasadę zachowania energii, gdyż cząstka przez pewien czas przebywa w obszarze zabronionym przez zasadę zachowania energii !!!”
7
Równanie Schrödingera dla bariery potencjału:
postać ogólna: rozwiązania dla trzech obszarów:
8
Podnosząc do kwadratu wartość bezwzględną funkcji φ(x) otrzymamy
gęstość prawdopodobieństwa! - zmniejsza się wykładniczo ze zmianą x - wykres opisuje falę o małej, stałej amplitudzie
9
Współczynnik transmisji (T)
odnosi się do prawdopodobieństwa z jakim elektron przejdzie przez barierę , gdzie: Przykład: T=0, czyli z każdego 1000 elektronów padających na barierę ~ 20 przejdzie przez ba- rierę ( a 980 się odbije!)
10
STM – skaningowy mikroskop tunelowy.
Mikroskop służący do bada-nia powierzchni ciała stałego, jego działanie oparte jest na zjawisku tunelowym.
11
Zasada działania: układ piezoelektryczny służy do przesuwania ostrza nad badana próbką (skanowania) i do u- trzymywania stałej odległości między ostrzem i powierzchnią dwa tryby pracy: CCM, CHM
12
Zastosowania i możliwości
Umożliwia otrzymywanie map powierzchni ciał stałych z dokładnością atomową, czyli znacznie większą niż w mikroskopach optycznych i elektronowych. Jest stosowany w laboratoriach na całym świecie.
13
Literatura I.W. Sawieliew, Wykłady z fizyki t. 3, PWN, Warszawa 1994
Jay Orear, Fizyka t.2, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1998 Halliday, Resnick, Walker „Podstawy fizyki” tom 5 (39.3) R. Eisberg, R. Resnick „ Fizyka kwantowa atomów, cząsteczek, ciał stałych, jąder i cząstek elementarnych” , (2.3)
14
Dziękuje za uwagę!
Podobne prezentacje
© 2024 SlidePlayer.pl Inc.
All rights reserved.