مشاوره رایگان تحصیلی
منو

پلۀ پتانسیل

+ 14
رأی شما
- 9

برای بررسی تحولات درون اتم چند حالت ایده‌آل در نظر گرفته و معادله شرودینگر مربوط به این حالت‌ها حل می‌شود یکی از این حالت‌ها پله پتانسیل می‌باشد. مفهوم پتانسیل را می‌توان به این صورت بیان نمود که فضا را به دو ناحیه مجزا تقسیم می‌کنند که در یک قسمت از آن پتانسیلی وجود ندارد، اما در طرف دیگر پتانسیل ثابتی وجود دارد. مرز بین این دو ناحیه به عنوان پله پتانسیل معروف است. البته در حالت عمومی پتانسیل در ناحیه دوم می‌تواند مقداری متغیر باشد.


پله پتانسی تک بعدی

در این حالت محور افقی (محورX) را به دو قسمت تقسیم می‌کنند. به عنوان ناحیه راکد در آن X<0 است به عنوان ناحیه یک ، طرف X>0 را ناحیه شماره دو می‌نامیم. در ناحیه اول پتانسیلی وجود ندارد اما در ناحیه دوم یک پتانسیل ثابت V0 اعمال می‌شود. بنابراین معادله شرودینگر در این دو ناحیه حل می‌شود و عمومی‌ترین جواب محاسبه می‌گردد. از ویژگیهای این جواب‌ها این است که اولا بایستی در بینهایت صفر شوند، دوم اینکه باید شرایط مرزی مسئله را برآورده کنند.

حال اگر ذره‌ای با انرژی E که بزرگتر از پتانسیل پله فرض می‌شود، ذره‌ای (با تابع موج مخصوص به خود) از طرف منفی بینهایت به طرف پله پتانسیل (مبدا) بیاید، در این صورت ذره می‌تواند بدون اینکه اختلالی در حرکت آن حاصل شود از بالای پله گذشته و به ناحیه دیگر برود. این حالت بر اساس فیزیک کلاسیک نیز قابل تعبیر است. اما اگر انرژی ذره کوچکتر از ارتفاع پله باشد، در این صورت بر اساس فیزیک کلاسیک ذره نمی‌تواند به ناحیه دوم نفوذ کند و به محض رسیدن به پله منعکس می‌شود.
اما بر اساس قوانین مکانیک کوانتومی چون برای هر ذره‌ای یک موج در نظر گرفته می‌شود، لذا موج بعد از اینکه از بینهایت به طرف پله پتانسیل می‌آید، بعد از برخورد با پله منعکس شده و قسمت دیگر به ناحیه دوم نفوذ می‌کند. بر این اساس احتمال عبور و احتمال انعکاس تعریف می‌شود که ۹ احتمال عبور بیانگر احتمال عبور امواج از پله و نفوذ به ناحیه دوم است و احتمال انعکاس بیانگر احتمال انعکاس امواج از پله پتانسیل است.

نکات مورد توجه

برخلاف فیزیک کلاسیک که بر طبق آن ذره‌ای که از پله پتانسیل می‌گذرد حرکتتش کند می‌شود (به منظور پایسه ماندن انرژی) ولی هرگز باز تابیده نمی‌شود، کسر خاصی از ذرات بازتابیده می‌شوند. این مطلب نتیجه‌ای از خواص موجی ذرات است. بازتابش نور از حد فاصل بین دو محیط مثالی از این نوع است.

قانون بقای شار همواره برقرار است، اگر انرژی ذرات فرودی از ارتفاع پله پتانسیل خیلی بیشتر باشد، نسبت ذرات بازتابیده به ذرات فرودی ، به سمت صفر میل می‌کند. این مطلب با درک مستقیم ما وفق می‌دهد که می‌گوید در انرژیهای بالا وجود پله چیزی جز اختلال کوچک در برابر انتشار موج نیست. اگر انرژی ذره از ارتفاع پله کمتر باشد، براساس فیزیک کلاسیک در طرف دوم نباید ذرهای وجود داشته باشد، اما در مکانیک کوانتومی احتمال عبور ذرات صفر نیست.

پله‌های پتانسیل چند بعدی

آنچه به عنوان پتانسیل یک بعدی بیان شد یک حالت آرمانی و ایده‌آل است. در حالت کلی پله پتانسیل می‌تواند سه بعدی و متغیر باشد. اما در هر حال نحوه بررسی و توجیه نتایج مانند مورد تک بعدی خواهد بود.

نوشته شده توسط : اسماعیل جوکار

bigbangpage.com

+ 14
رأی شما
- 9



www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
آموزش زبان انگلیسی
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
مشاوره رایگان تحصیلی
آخرین گفتگوها در انجمن
نسبیت برای نور (8 پاسخ)
ناوردایی نسبت به زمان (2 پاسخ)
فرمول کولن (3 پاسخ)
زمین تخت گرایان (186 پاسخ)
نیروی وارد بر قاعده از طرف آب (9 پاسخ)
سوال درباره پیچ جاده (2 پاسخ)
اگر چرخش زمین و ماه در یک جهت نبود چی می شد ؟ (0 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (28 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (11 پاسخ)
چه شد که بیگ بنگ رخ داد؟ (16 پاسخ)
با باقیمانده بافت مغز پس از جراحی چه می‌توان کرد؟ (0 پاسخ)
انرژی به ماده (1 پاسخ)
زبان اعداد و طیف ارتعاشی آنان در زندگی (3 پاسخ)
اصل طرد پاولی (2 پاسخ)
نمودار سه بعدی تبدیل جرم به انرژی (0 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (17 پاسخ)
سوالی در باب مسئله درهم تنیدگی کوانتومی (13 پاسخ)
معرفی مجله (0 پاسخ)
درهم تنیدگی برای ذراتِ تابش هاوکینگ (0 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (229 پاسخ)
تحولات کره در فضای ثابت و منبسط شونده (3 پاسخ)
پارادوکسی جدید در همزمانی (28 پاسخ)
سیاهچاله (4 پاسخ)
میدان هیگز (0 پاسخ)
بهترین نرم افزار محاسبات فیزیک (1 پاسخ)
تناقض در دو جنبه اصل نسبیت؟ (30 پاسخ)
چگونه بدانیم قلبمان سالم است؟ (0 پاسخ)
معادلات حرکت با سرعت فراتر از نور (3 پاسخ)
بازی با احتمالات (5 پاسخ)
نسبیت به زبان ساده (150 پاسخ)
تاریخچه گشتامد دنباله دار هالی (0 پاسخ)
بعد از نظر فیزیک (3 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (3 پاسخ)
تعادل در هسته مرکزی زمین (2 پاسخ)
عبور از افق رویدادِ یک سیاهچاله (2 پاسخ)
آیا میدان هیگز نوسانی است؟ (0 پاسخ)
موتور بدون سوخت+Free Energy (11 پاسخ)
میدان مغناطیس زمین و تولید نیروی برق( طرحی جالب) (21 پاسخ)
آیا انرژی جرم دارد ؟ (31 پاسخ)
شعاع شوارتزشیلد و نقطه ی تکینگی (17 پاسخ)
سوال وزنه و فنر (0 پاسخ)
علت عبور نور مریی از شیشه سربی بر خلاف گاما (26 پاسخ)
سوال در مورد اصطکاک (29 پاسخ)
حدس گلادباخ (80 پاسخ)
تکنیک حل معادله (4 پاسخ)
برای سفر انسان به مریخ، چه امکاناتی لازم است و این سفر چه مد (1 پاسخ)
مختصات رئوس مربع ها چگونه بدست می آید؟ (4 پاسخ)
جلوگیری از انتشار میدان مغناطیسی (9 پاسخ)
چرا پروتون سبکتر از کوارک است؟ (4 پاسخ)
آزمایش لوله پرتو کاتدی (20 پاسخ)
سفر در زمان با خواب مصنوعی (0 پاسخ)
پارادوکس EPR (8 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (13 پاسخ)
آهنربای النیکو (1 پاسخ)
چطور میتونم خلاء درست کنم؟! (8 پاسخ)
تیر رعد و برق (6 پاسخ)
کرم‌چاله چیست؟ (0 پاسخ)
آیا بشقاب پرنده ها وجود دارند؟ (0 پاسخ)
چرا سیارات چشمک نمی زنند؟ (0 پاسخ)
آیا فضا منحنی است؟ (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
چطور خشکی چشم را به طور طبیعی درمان کنیم؟
تامین انرژی در ژاپن صددرصد تجدید‌پذیر می‌شود
در کهکشان‌های کوتوله چه خبر است؟
آیا متوسط دمای بدن انسان‌ها، تغییر کرده است؟
چطور سر صحبت را با کسی باز کنیم؟
آیا واقعاً دانشمندان رباتی با سلول‌های زنده ساخته‌اند؟
تاثیر منفی مصرف ماریجوانا بر روی حافظه
تاثیر باورنکردنی انقلاب صنعتی بر رشته‌کوه هیمالیا
تفاوت سیاره‌های غول‌پیکر با ستاره‌های کوتوله در چیست؟
چگونه می‌توان فلز را به عایق تبدیل کرد؟
ساخت دستگاهی هوشمند برای تنظیم قند خون
چطور در خانه آب مقطر تهیه کنیم؟
گونه‌های نادر حیوانات و گیاهان نیز زاغه‌نشین می‌شوند!
چرا برخی افراد در مقابل آنفلوآنزا ضعیف‌تر هستند؟
داستان واضح‌ترین تصویر از کورونای خورشیدی
نحوه تمیز کردن کتری برقی
کروناویروس تا کجا پیش می‌رود؟
خودروی استثنایی کیا
ناسا در ماه، پرورش قارچ‌ راه می‌اندازد
چطور اگزما را در نوزادان شناسایی و درمان کنیم؟
آیا موجودات فرازمینی نامرئی وجود دارند؟
مغز چگونه تفاوت بین لذت و درد را تشخیص می‌دهد؟
تاثیر تکنولوژی‌های قدیمی، بر روی گرمایش زمین
چطور یک آکواریوم بسازیم؟
آیا هوش مصنوعی می‌تواند تحقیقات عملی انجام دهد؟
پارکر اطلاعات جدیدی از ذرات خورشیدی به زمین مخابره کرد
اثرانگشت، مصرف‌کنندگان مواد مخدر را رسوا می‌کند
چطور یک مبتکر باشیم؟
کهکشانی مارپیچی که دو هسته‌ی فعال دارد!‌
رکورد دما در جنوبگان شکسته شد
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
آمار مرگ در اثر عوارض الکل چقدر است؟ (0+)
آتشفشان‌های جوان بر روی سیاره‌ی ناهید (0+)
تاردیگراد در مقابل گرمایش جهانی ضعیف است (0+)
حرکات کششی که باید قبل و بعد از دویدن انجام داد (0+)
میلیاردر ژاپنی به دنبال شریکی برای سفر به ماه می‌گردد! (0+)
راز سالم ماندن مغز باستانی انسان (0+)
زمان غذا خوردن چه اهمیتی دارد؟ (0+)
چطور علائم ناشی از کشیدگی‌ پوست را درمان کنیم؟ (0+)
ساخت میکرولیزر با استفاده از فناوری نانو (0+)
حلقه‌ی هیدروژنی عجیب در اطراف یک کهکشان (0+)
کاهش بروز مرگ و میر در اثر سرطان (0+)
ورزش‌هایی که برای سلامت مغز مفید هستند (0+)
دیدنی‌هایی هیجان‌انگیز از یک کهکشان مارپیچی (0+)
حیات اولیه بر روی زمین، کجا شکل گرفته است؟ (0+)
چطور آروغ یک نوزاد را بگیریم؟ (0+)
ادامه ...