«Потенциальный барьер»

в физике, пространственно ограниченная область высокой потенциальной энергии (См. Потенциальная энергия)частицы в силовом поле, по обе стороны которой потенциальная энергия более или менее резко спадает. П. б. соответствует силам отталкивания.

На рис. изображен П. б. простой формы для случая одномерного (по оси х)движения частицы. В некоторой точке х=x₀ потенциальная энергия V(х) принимает максимальное значение V₀, называется высотой П. б. П. б. делит пространство на две области (I и II), в которых потенциальная энергия частицы меньше, чем внутри П. б. (в области III).

В классической механике прохождение частицы через П. б. возможно лишь в том случае, если её полная (кинетическая + потенциальная) энергия E превышает высоту П. б. E≥ V₀; тогда частица пролетает над барьером. Если же энергия частицы недостаточна для преодоления барьера, E V₀, то в некоторой точке x₁ частица, движущаяся слева направо, останавливается и затем движется в обратном направлении. То есть П. б. является как бы непрозрачной стенкой, барьером, для частиц с энергией, меньшей высоты П. б., — отсюда название «П. б.».

В квантовой механике, в отличие от классической, возможно прохождение через П. б. частиц с энергией E<>₀ (это явление называется туннельным эффектом (См. Туннельный эффект)) и отражение от П. б. частиц с E>V₀. Такие особенности поведения частиц в квантовой физике непосредственно связаны с корпускулярно-волновой природой микрочастиц (см. Квантовая механика). Туннельный эффект существен лишь для систем, имеющих микроскопические размеры и массы. Чем уже П. б. и чем меньше разность между высотой П. б. и полной энергией частицы, тем больше вероятность для частицы пройти через него.

Рис. к ст. Потенциальный барьер.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР - ограниченная в пространстве область высокой потенциальной энергии частицы в силовом поле; соответствует силам отталкивания. В квантовой теории, в отличие от классической, частица с полной энергией Е ниже высоты потенциального барьера UБ может с некоторой вероятностью путем туннельного эффекта "пройти" через потенциальный барьер, а с E " UБ отразиться от него.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР, ограниченная в пространстве область высокой потенциальной энергии частицы в силовом поле, по обе стороны от которой энергия более или менее резко спадает. Потенциальный барьер соответствует силам отталкивания. В отличие от классической механики, где потенциальный барьер - непреодолимая преграда для частицы с энергией E, меньшей высоты потенциальный барьер U0, в квантовой механике благодаря туннельному эффекту такая частица может "пройти" через потенциальный барьер, а частица с большей энергией - отразиться от него.

hill, energy barrier, potential barrier

energy barrier, potential barrier, barrier электрон., hill

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР

ограниченная в пространстве область высокой потенц. энергии ч-цы в силовом поле, по обе стороны к-рой потенц. энергия б. или м. резко спадает. П. б. соответствует силам отталкивания.

На рис. изображён П. б. простой формы для случая одномерного (по оси х) движения ч-цы. В нек-рой точке x=x0 потенц. энергия U(х) принимает макс. значение U0, наз. высотой барьера. П. б. делит пр-во на две области (I и II), в к-рых потенц. энергия ч-цы меньше, чем внутри П. б. (в области III; d — ширина барьера).

В к л а с с и ч е с к о й м е х а н и к е прохождение ч-цы через П. б. возможно лишь в том случае, если её полная (кинетическая + потенциальная) энергия? не меньше высоты П. б.,??U0; тогда ч-ца пролетает над барьером. Если же энергия ч-цы недостаточна для преодоления барьера,?

В к в а н т о в о й м е х а н и к е, в отличие от классической, возможно прохождение через П. б. ч-ц с энергией?U0 (надбарьерное отражение). Такие особенности поведения ч-ц в квант. физике связаны с корпускулярно-волновой природой микрочастиц (см. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА). Туннельный эффект существен лишь для систем, имеющих микроскопич. размеры и массы. Чем уже П. б. и чем меньше разность U0-?, тем больше вероятность для частицы пройти через барьер.

потенциа́льный барье́р

ограниченная в пространстве область высокой потенциальной энергии частицы в силовом поле; соответствует силам отталкивания. Согласно квантовой теории, в отличие от классической, частица с полной энергией Е ниже высоты потенциального барьера U_Б может с некоторой вероятностью путём туннельного эффекта «пройти» через потенциальный барьер, а с Е>U_Б — отразиться от него.

* * *

ПОТЕНЦИА́ЛЬНЫЙ БАРЬЕ́Р, ограниченная в пространстве область высокой потенциальной энергии частицы в силовом поле; соответствует силам отталкивания. В квантовой теории, в отличие от классической, частица с полной энергией Е ниже высоты потенциального барьера U_Б может с некоторой вероятностью путем туннельного эффекта(см. ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ) «пройти» через потенциальный барьер, а с E > U_Б отразиться от него.

огранич. область пространства, в к-рой потенциальная энергия частицы больше её полной энергии. Согласно представлениям классич. физики, частица не может проникнуть в область П. б. Согласно квантовой механике, микрочастицы могут "просачиваться" через П. б. (см. Туннельный эффект).

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР — не значительная область пространства, в которой потенциальная энергия (см.) частицы больше её полной энергии (кинетическая + потенциальная); соответствует силам отталкивания. Максимальное значение потенциальной энергии U(x) = U_Q в некоторой точке х = х₀ силового поля называют высотой барьера. П. б. делит пространство на две

области I и И, в которых потенциальная энергия и частицы меньше, чем внутри П. б. (в области ИI; d — ширина барьера). Последний имеет различную ширину и резко выраженный максимум. Согласно классической механике частица может пройти через П. б., если её энергия больше высоты П. б., в противном случае частица отразится от него. В квантовой механике возможно прохождение через П. б. частиц и в том случае, если их энергия меньше высоты П. б. Это явление получило название туннельного эффекта (см. а -распад).