Tunneleffekten är ett fantastiskt fenomenhelt omöjligt ur klassisk fysikens synvinkel. Men i en mystisk och mystisk kvantvärld gäller något olika lagar om samverkan mellan materie och energi. Tunneleffekten är processen för en elementär partikel som övervinner en potentiell barriär förutsatt att dess energi är mindre än barriärens höjd. Detta fenomen har en uteslutande kvantitet och strider helt mot alla lagar och dogmer i klassisk mekanik. Ju mer fantastisk är den värld där vi lever.
Förstå vad en kvanttunneleffekt är,bäst av allt är exemplet på en golfboll som lanseras med viss kraft i hålet. Vid vilken tidsenhet som helst är kollens totala energi i motsats till den potentiella tyngdkraften. Om vi antar att dess kinetiska energi är underlägsen tyngdkraften, kommer det angivna objektet inte att kunna lämna hålet på egen hand. Men detta är i överensstämmelse med lagarna i klassisk fysik. För att övervinna kanten av gropen och fortsätta på väg, kommer han definitivt att behöva en ytterligare kinetisk impuls. Så den stora Newton talade.
I kvantvärlden är saker och ting annorlunda.Anta nu att en kvantpartikel är i hålet. I det här fallet kommer det inte att vara en fråga om en verklig fysisk fördjupning i jorden, utan vad fysiker konventionellt kallar ett "potentiellt hål". Detta värde har också en analog av den fysiska sidan - energibarriären. Här förändras situationen på det mest dramatiska sättet. För att den så kallade kvantövergången ska äga rum och att partikeln ska ligga utanför barriären, är ett annat villkor nödvändigt.
Om intensiteten på det yttre energifältetmindre potentiell energi hos partikeln, då har den en verklig chans att övervinna barriären oavsett dess höjd. Även om hon inte har tillräckligt med kinetisk energi i förståelsen av Newtons fysik. Detta är samma tunneleffekt. Det fungerar enligt följande. Kvantmekanik kännetecknas av en beskrivning av vilken partikel som helst, inte med hjälp av vissa fysiska kvantiteter, men med hjälp av en vågfunktion relaterad till sannolikheten för att en partikel befinner sig vid en viss plats i rymden i varje specifik tidsenhet.
När en partikel kolliderar med en viss barriär medmed Schrödinger-ekvationen kan vi beräkna sannolikheten för att övervinna detta hinder. Eftersom barriären inte bara absorberar vågfunktionen utan också undertrycker den exponentiellt. Med andra ord, i kvantvärlden finns det inga oöverstigliga hinder, men det finns bara ytterligare villkor under vilka en partikel kan ligga bortom dessa barriärer. Olika hinder stör naturligtvis partiklarnas rörelse, men de är inte på något sätt solida ogenomträngliga gränser. Villkorligt sett är detta en typ av gräns mellan två världar - fysisk och energi.
Tunneleffekten har sitt motsvarighet i kärnkraftfysik - autojonisering av en atom i ett kraftfullt elektriskt fält. Fastfysik är rikligt med exempel på tunneling. Dessa inkluderar fältemission, valenselektronmigrering, såväl som effekter som uppstår vid kontakten mellan två superledare separerade med en tunn dielektrisk film. En exceptionell roll spelas av tunnling vid implementering av många kemiska processer vid låga och kryogena temperaturer.
