Targowisko korepetycji  |  Zadania z olimpiad i konkursów!  |  Olimpiada fizyczna 2014/2015
Ars Physica Zamkor
  •  FAQ  •   Szukaj  •   Użytkownicy  •   Grupy  •  Rejestracja  •   Zaloguj


Poprzedni temat :: Następny temat
zjawisko tunelowe
Autor Wiadomość
marunio 


Wiek: 19
Posty: 17
Wysłany: 2017-08-27, 20:11   zjawisko tunelowe

Zjawisko tunelowe to zjawisko przejścia cząstki przez barierę potencjału o wysokości większej niż energia cząstki.
W mechanice klasycznej, którą uczą nas w szkole cząstka nie przejdzie, bo zostałaby od bariery odbita, przebywa w obszarze zabronionym, a w mechanice kwantowej "przetuneluje"- tylko co to oznacza?
Czy przeskoczy sobie tą przeszkodę- tylko skąd dostanie energii?
Czy niczym duch "przeniknie" przez barierę- tylko jak to możliwe?
A więc która z tych odpowiedzi jest prawidłowa?
 
   
AiDi 
fizyk teoretyk


Pomógł: 66 razy
Wiek: 27
Posty: 1012
Wysłany: 2017-08-27, 21:13   

Żadna, bo by odpowiedzieć jak się "porusza" sens musi mieć pojęcie toru ruchu. W mechanice kwantowej nie ma czegoś takiego jak tor ruchu, jesteśmy tylko w stanie określać prawdopodobieństwo znalezienia cząstki przed i za barierą. I prawdopodobieństwo znalezienia za jest niezerowe.
 
   
marunio 


Wiek: 19
Posty: 17
Wysłany: 2017-08-28, 09:25   

Efekt tunelowy można wyjaśnić również bez odwoływania się do pojęcia funkcji falowej tylko na podstawie zasady nieoznaczoności. przez pewien krótki moment energia cząstki może wzrosnąć na tyle, że będzie większa od wysokości bariery potencjału i cząstka może znaleźć się po drugiej stronie bariery. W tej interpretacji zjawisko to nie będzie przenikaniem, a raczej wirtualnym (bezczasowym) przeskakiwaniem nad przeszkodą.

I tu pytanie- skąd cząstka wzięła energię by móc przeskoczyć przez barierę potencjału? Jak nie skacze to jakim cudem znajduje się po drugiej stronie bariery?

Wiem, że samo zjawisko polega na tym, że istnieje pewne niezerowe prawdopodobieństwo znalezienia cząstki po drugiej stronie bariery potencjału- ale zastanawia mnie jedno skąd się ono bierze i powoduje, że cząstka skacze przez przeszkodę ? To jak się znajdzie po drugiej stronie skoro nie ma toru ruchu? Po prostu się pojawi jakby przeszła przez bajkowy tunel czasoprzestrzenny?

[ Dodano: 2017-08-28, 09:49 ]
W internecie piszą, że cząstka"przecieka" przez barierę potencjału- ale o co chodzi- przechodzi niczym duch czy skacze przez nią?
Na rysunku jest narysowana fala- czy długość fali, która przeszła przez barierę potencjału będzie większa, mniejsza czy taka sama jak długość fali padającej na nią?
 
   
AiDi 
fizyk teoretyk


Pomógł: 66 razy
Wiek: 27
Posty: 1012
Wysłany: 2017-08-28, 10:13   

marunio napisał/a:
Efekt tunelowy można wyjaśnić również bez odwoływania się do pojęcia funkcji falowej tylko na podstawie zasady nieoznaczoności. (..) W tej interpretacji zjawisko to nie będzie przenikaniem, a raczej wirtualnym (bezczasowym) przeskakiwaniem nad przeszkodą.


I w związku z ostatnim zdaniem jest to dla mnie dość naciągane "wyjaśnienie" ;) W szczególności, że zasada nieoznaczoności dla czasu i energii nie jest wyprowadzana z formalizmu mechaniki kwantowej (bo czas jest parametrem a nie obserwablą) tylko postulowana ad hoc i nie zawsze jest spełniona.

Cytat:
Jak nie skacze to jakim cudem znajduje się po drugiej stronie bariery?


Zadając to pytanie szukasz wyjaśnienia klasycznego. Nie ma takiego, mechanika kwantowa nie jest teorią klasyczną, pojawiają się w niej różne dziwne, sprzeczne z klasyczną intuicją i niewyjaśnialne klasycznie rzeczy. Gdyby były wyjaśnialne, to nie potrzebowalibyśmy całego jej probabilistycznego formalizmu, czyż nie? ;)

Cytat:
Wiem, że samo zjawisko polega na tym, że istnieje pewne niezerowe prawdopodobieństwo znalezienia cząstki po drugiej stronie bariery potencjału- ale zastanawia mnie jedno skąd się ono bierze


Mechanika kwantowa rządzi się kwantowymi, nieklasycznymi prawami opisywanymi przez jej formalizm. Odpowiedź na pytanie skąd się bierze byłaby taka: rozwiąż równanie Schroedingera dla tego zagadnienie i oblicz prawdopodobieństwo znalezienia cząstki za barierą. Wtedy zobaczysz "skąd" się ono bierze. Bardziej fundamentalnej odpowiedzi nie ma.

Cytat:
To jak się znajdzie po drugiej stronie skoro nie ma toru ruchu? Po prostu się pojawi jakby przeszła przez bajkowy tunel czasoprzestrzenny?


Mechanika kwantowa milczy na temat tego "jak się znajdzie po drugiej stronie". Time to deal with it ;)

Cytat:
Na rysunku jest narysowana fala- czy długość fali, która przeszła przez barierę potencjału będzie większa, mniejsza czy taka sama jak długość fali padającej na nią?


Myślenie w kategoriach jakichkolwiek fal w przypadku mechaniki kwantowej radzę odrzucić. Dualizm korpuskularno-falowy nie jest częścią "współczesnej" (stworzonej w latach 1925-1930) mechaniki kwantowej, anie żadnej innej dziedziny fizyki kwantowej. To część tzw. "starej teorii kwantów" (r.i.p. 1900-1924), kiedy to naukowcy próbowali rozwikłać "o co chodzi". Idea ta wciąż żyje, bo jest łatwa do przekazywania laikom oraz większość kursów "podstaw mechaniki kwantowej" prowadzona jest w duchu historycznej kolejności, a nie tej sensowniejszej logiczno-formalnej. To trudna działka i wszelkie "obrazkowe" wyjaśnienia i próby klasycznego wyjaśniania jej wniosków są naciągane, żeby nie powiedzieć - nieprawdziwe.
 
   
marunio 


Wiek: 19
Posty: 17
Wysłany: 2017-08-28, 17:30   

Dzięki :) Trochę dziwny ten świat...
 
   
AiDi 
fizyk teoretyk


Pomógł: 66 razy
Wiek: 27
Posty: 1012
Wysłany: 2017-08-28, 18:28   

Wiesz no, ja jestem jedną z niewielu osób, które po prostu przyjmują to wszystko jakoś bez szoku i nie wiadomo jakiego buntu. Pamiętam jak po wykładach z mechaniki kwantowej I ustawiały się kolejki do prowadzącego, padały pytania podobne do Twoich :) Nie jesteś sam.
 
   
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  




Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Template FISubSilver v 0.3 modified by Nasedo
Kontakt: kontakt@fizyczny.net
Przejdź na stat4U