Потенційний бар'єр
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Потенційний бар'єр

Потенційний бар'єр у фізиці, просторово обмежена область високою потенційній енергії частки в силовому полі, по обидві сторони якої потенційна енергія більш менш різко спадає. П. би. відповідає силам відштовхування.

загрузка...

  На мал. змальований П. би. простий форми для випадку одновимірного (по осі х ) рухи частки. У деякій точці х = x 0 потенційна енергія V ( х ) набуває максимального значення V 0 , називається висотою П. би. П. би. ділить простір на дві області (I і II), в яких потенційна енергія частки менша, ніж усередині П. би. (в області III).

  В класичній механіці проходження частки через П. би. можливо лише в тому випадку, якщо її повна (кінетична + потенційна) енергія E перевищує висоту П. би. E ³ V 0 ; тоді частка пролітає над бар'єром. Якщо ж енергія частки недостатня для подолання бар'єру, E < V 0 , те в деякій точці x 1 частка, рухома зліва направо, зупиняється і потім рухається у зворотному напрямі. Тобто П. би. є як би непрозорою стінкою, бар'єром, для часток з енергією, меншої висоти П. би., — звідси назва «П. би.».

  В квантовій механіці, на відміну від класичної, можливе проходження через П. би. часток з енергією E < V 0 (це явище називається тунельним ефектом ) і віддзеркалення від П. би. часток з E > V 0 . Такі особливості поведінки часток в квантовій фізиці безпосередньо пов'язані з корпускулярно-хвильовою природою мікрочасток (див. Квантова механіка ) . Тунельний ефект существен лише для систем, що мають мікроскопічні розміри і маси. Чим вже П. би. і чим менше різниця між висотою П. би. і повною енергією частки, тим більше вірогідність для частки пройти через нього.

Мал. до ст. Потенційний бар'єр.