Poniżej
pokazano kilka symulacji procesów rozpraszania kwantowego.
Pierwszy z nich (Tunelowanie kwantowe i paczki falowe) ilustruje rozpraszanie jednowymiarowe - podstawowe zagadnienie w mechanice kwantowej.
https://phet.colorado.edu/en/simulations/translated/pl
Nadbiegająca cząstka jest opisana
przez pakiet falowy, z
otoczką gaussowską.
Zobacz symulację dla różnych głębokości studni i wysokości
bariery.
Prześledź zarówno falę
przechodzącą przez barierę, jak i odbitą. Zwróć uwagę na podstawowe zjawiska, które obrazuje ta
symulacja.
Mechanika kwantowa pokazuje, że
nawet jeśli bariera
potencjału jest większa
od energii cząstek,
prawdopodobieństwo przejścia przez barierę jest większe od zera. To zasadnicza
różnica między cząstką kwantową
i piłką tenisową, która,
jeśli leci zbyt nisko (tzn. gdy jej energia potencjalna jest zbyt
mała), nie przechodzi przez siatkę.
Zauważmy, że:
1) nawet w przypadku studni
potencjału istnieje fala odbita,
ale
(prawie) nie istnieje
fala uwięziona w studni,
czego można byłoby oczekiwać w przypadku piłeczki do golfa w dołku
2) z drugiej strony, istnieje fala uwięziona wewnątrz bariery potencjału, ale powoli
z niej "ucieka"
3) w przypadku zerowego potencjału rozpraszania pakiet falowy "znika" powoli - jest to efekt
wynikający nie tylko z równania Schrödingera, ale i modelu cząstki,
przyjętego w formie pakietu
"Gaussa"
Zobacz także podobne symulacje:
· https://www3.tsl.uu.se/~karlsson/sc_wave.html
To raczej gotowe rozwiązanie,
pokazuje rozpraszanie cząstek na potencjale sferycznym - przyciągające
lub odpychające.
Przeczytaj także to, co
na temat paczek falowych mówi prof. Lew
Pitajewski.