Туннельный эффект: свойство волновой функции и проницаемости потенциального барьера - Туннельный диод и его свойства

Туннельный эффект -- квантовое явление проникновения микрочастицы из одной классически доступной области движения в другую, отделенную от первой потенциальным барьером. Если рассматривается микрообъект, например, электрон в потенциальной яме, то в отличие от классической механики существует конечная вероятность обнаружить этот объект в запрещенной области пространства, там, где его полная энергия меньше, чем потенциальная энергия в этой точке.[3] Вероятность обнаружения частицы в какой-либо точке пространства пропорциональна квадрату модуля волновой функции ј. При подлете к потенциальному барьеру частица пройдет сквозь него лишь с какой-то долей вероятности, а с какой-то долей вероятности отразится. Главная особенность заключается в том, что очень малая величина (постоянная Планка) стоит в знаменателе экспоненты, вследствие чего коэффициент туннелирование через барьер классической частицы большой массы очень мал. Чем меньше масса частицы, тем больше и вероятность туннельного эффекта. Так, при высоте барьера в 2 эВ и ширине 10-8 см вероятность прохождения сквозь барьер для электрона с энергией 1 эВ равна 0,78, а для протона с той же энергией лишь 3,6е10-19. Если же взять макроскопическое тело -- шарик массой в 1 г, движущийся по горизонтальной поверхности с очень малой скоростью (кинетическая энергия близка к нулю), то вероятность преодоления им препятствия -- лезвия бритвы толщиной 0,1 мм, выступающего над горизонтальной поверхностью на 0,1 мм, равна 10-26. Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер можно пояснить и с помощью соотношения неопределенностей. Неопределенность импульса " р на отрезке х, равном ширине барьера а, составляет: р > а. Связанная с этим разбросом в значениях импульса кинетическая энергия может оказаться достаточной для того, чтобы полная энергия частицы оказалась больше потенциальной.

Похожие статьи

• Действие внешнего напряжения p-n-переходах сильно легированных полупроводников - Туннельный диод и его свойства

  В туннельном диоде материал должен быть сильно легированным, чтобы уровень Ферми n-области находился в зоне проводимости, а уровень Ферми р-области -- в...

• Введение - Туннельный диод и его свойства

  Туннельный диод, двухэлектродный электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, в котором имеется очень узкий потенциальный барьер,...

• Вольтамперная характеристика туннельного диода, Области применения туннельных и обращенных диодов. - Туннельный диод и его свойства

  Результирующая вольт-амперная характеристика туннельного диода определяется комбинацией туннельных и тепловых свойств и имеет довольно необычный вид. В...

• Образование р-n-перехода - Туннельный диод и его свойства

  Контакт двух полупроводников, р - и n - типа называется р-n-переходом. Рассмотрим процессы, проходящие на границе двух полупроводников с разными типами...

• Расход тепла, Определение расхода электрической энергии, Расчет теплового баланса процесса - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

  1 Теплота диссоциации оксидов А) SiO2 > Si +O2; ?H = 863140 Дж (14384,2 ) , (24) Количество диссоциированного кремнезема (для упращения расчетов...

• Напыление пленок при помощи электронно-лучевого испарения - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

  В настоящее время электронно-лучевые пушки очень широко применяются в промышленности. Они используются для сварки, нанесения покрытий, плавки, в научных...

• Диоды Шоттки в системных блоках питания. Характеристики, особенности применения и методы проверки - Импульсные источники питания

  Диод Шоттки (назван в честь немецкого физика Baльтера Шоттки) - полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки...

• Фрикционные устройства., Вариаторы., Муфты, прокладки. - Пластмассы. Их свойства и области применения

  В фрикционных узлах с небольшой тормозной мощностью используются пластмассы с асбестовым наполнителем. Температура нагрева для этих материалов не должна...

• Литье под давлением, Экструзия - Пластмассы. Их свойства и области применения

  Литье под давлением применяют для формования термопластов. Исходный материал (гранулы, таблетки) подвергают нагреву до полного размягчения. Литьевая...

• Виды и формы товарной информации - Потребительские свойства и пищевая ценность продуктов переработки мяса

  Товарная информация - сведения о товаре, предназначенные для пользователей - субъектов коммерческой деятельности. В зависимости от назначения товарную...

• Введение., Производство абразивов., Физические свойства компонентов, применяемых для приготовления абразивных масс. - Абразивы

  В настоящее время абразивный инструмент применяется в любой области машиностроения. С появлением точного литья, снижением припусков на обработку, в общем...

• Физические свойства алюминия - Особенности выплавки алюминиевых сплавов

  Алюминий(лат. Aluminium, от alumen - квасцы) - химический элемент III гр. периодической системы, атомный номер 13, атомная масса 26,98154....

• Физические свойства металлов - Металлы и их свойства

  С внешней стороны металлы, как известно, характеризуются прежде всего особым "металлическим" блеском, который обусловливается их способностью сильно...

• Состав и общие свойства. - Производство и хранение виноградного вина

  Виноградное вино - напиток, получаемый брожением чистого виноградного сока (см. Виноделие). Химический состав, то есть числа, выражающие количественное...

• Сырье для производства пшена - Надежность потребительских свойств пшена шлифованного и их оценка

  В нашей стране производственное значение имеют два вида проса. Основное распространение имеет просо обыкновенное посевное, метельчатое -...

• Свойства бумаги - Изобретение бумаги и ее производство

  Одно из важнейших технических показателей бумаги, от которого зависят многие основные свойства - это состав бумаги. Бумага может быть чистоцеллюлозной....

• С мелованным покрытием - Выбор и свойства бумаги

  Мелованные бумаги классифицируются по различным признакам: по характеру волокнистой массы, по отделке поверхности, по количеству сторон мелования, по...

• Введение, Структура и свойства бумаги - Выбор и свойства бумаги

  В данной контрольной работе мной предложена следующая классификация бумаги. Классификация по применению отвечает особенности целлюлозно-бумажной...

• Виды муки и ее свойства - Идентификация и обнаружение фальсификации продовольственных товаров

  Пшеничная мука в потреблении и производстве занимает первое место. На ее долю приходится свыше 68% всей продукции мукомольной промышленности. Из общего...

• Заключение - Потребительские свойства и пищевая ценность продуктов переработки мяса

  В процессе написания курсовой работы по дисциплине "Товароведение в отрасли" на тему: "Потребительские свойства и пищевая ценность продуктов переработки...

• Введение, Поливинилхлорид, его виды и свойства - Технологические процессы производства изделий из поливинилхлорида

  В данной курсовой работе будут рассмотрены технологические процессы производства изделий из поливинилхлорида. Поливинилхлорид -- один из наиболее...

• Основные показатели физико-механических свойств меланжевой хлопкополиэфирной пряжи, Сырье для выработки пряжи - Производство меланжевой пряжи

  1) Согласно [4, с.24] основная пряжа I-го сорта вырабатывается по кардной системе прядения. 2) Основные физико-механические свойства основной пряжи...

• Строение и свойства напыляемой поверхности - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

  Неидеальный кристалл имеет различного рода отклонения от точной периодичности идеального. Обычно различают отклонения в виде точечных и линейных...

• Литературный обзор, Нейтронообразующая мишень, Подложки - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

  Нейтронообразующая мишень Нейтронообразующая мишень представляет собой подложку, на которую наносят активный слой металла, обладающего хорошими...

• Введение - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

  Низковольтные нейтронные генераторы имеют широкое применение в науке и в технике. Ими пользуются физики и химики, геологи и биологи, медики и инженеры....

• Исследовальческая часть, Исследование влияния состава меланжевой пряжи на ее физико-механические свойства - Производство меланжевой пряжи

  Современный технический прогресс текстильной промышленности связан с развитием ее техники и технологии. Для успешного управления технологическими...

• Рентгено-дифракционный анализ - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

  Целью данного исследования являлось 1. Определение влияния температуры подложки во время нанесения покрытия на структурные параметры сорбента мишеней...

• Исследование радиофизические свойства наполненных полимерных пленок - Разработка композиционного многослойного полимерного радиопоглощающего материала на основе поливинилхлоридных пленок, наполненных диспергированным углеродным волокном

  Для исследования радиофизических свойств радиопоглощающих полимерных материалов в настоящей работе было рассмотрено влияния весовой концентрации...

• Пластмассовые уплотнители и амортизаторы. - Пластмассы. Их свойства и области применения

  Детали уплотнений из пластмасс находят очень широкое применение. Это объясняется тем, что пластмассы обеспечивают не только высокую герметичность...

• Свойства полиэтилентерефталата - Проект завода по производству преформ - заготовок для ПЭТ бутылок, изготавливаемых из полимера (полиэтилентерефталата)

  Полиэтилентерефталат обладает высокой механической прочностью и ударостойкостью, устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и...

• Технологические свойства пластмасс влияют на выбор метода их переработки - Изготовление деталей из пластмасс

  К технологическим свойствам пластмасс относят: текучесть, влажность, время отверждения, дисперсность, усадку, таблетируемость, объемные характеристики....

• Построение экспериментальной переходной функции объекта управления, Определение передаточной функции объекта управления - Синтез АСР уровня моющего вещества в емкости для промывки изделий

  Определение передаточной функции объекта управления Проведение эксперимента начинают с установки на объекте выбранного режима работы, который...

• Свойства МДФ - Промышленное производство мелкодисперсной фракции дерева

  - МДФ, не смотря на более низкую стоимость, превосходит натуральную древесину по физико-механическим характеристикам, так как МДФ лишен неоднородности...

• Технические свойства гипса., Области применения - Стекло и строительные материалы на основе минеральных вяжущих веществ

  Истинная плотность полуводного гипса 2,65-2,75 г/см3. По срокам схватывания гипс делят на 3 группы (А, Б, В) Вид гипса Начало схватывания Конец...

• Линии связи и основные свойства ВОЛС - Оптоволоконные проводники

  На современном этапе развития общества в условиях научно-технического прогресса непрерывно возрастает объем информации. Как показывают теоретические и...

• Дизайнерские бумаги - Выбор и свойства бумаги

  Сфера применения дизайнерских, или, как их еще называют, элитных бумаг очень широка. В первую очередь это, конечно же, рекламнопредставительская...

• Определите названия и технологические функции пищевых добавок согласно системе кодификации Е131, Е262, Е330, Е440, Е519, Е629, Е954, Е1104 - Пищевые и биологически активные добавки

  Е131 Триарилметановый краситель, Синий патентованный V Применяется как в виде индивидуального продукта и соединения с содержанием основного продукта не...

• Обзор российского рынка пшена - Надежность потребительских свойств пшена шлифованного и их оценка

  Развитие рынка крупы во многом зависит от состояния рынка крупяных и зерновых культур. В России имеется достаточная сырьевая база для производства всех...

• Актюбинский завод ферросплавов (АкЗФ) - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

  Производит углеродистый феррохром (ФХ800, ФХ900) - 93850 т/год, рафинированные марки феррохрома - 33900 т/год с потреблением хромистой руды Донского...

• Введение - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

  Среди металлов железа по своему значению занимает особое место. С развитием производства железа и его сплавов неразрывно связано развитие материальной...

Туннельный эффект: свойство волновой функции и проницаемости потенциального барьера - Туннельный диод и его свойства

Предыдущая | Следующая