Poniżej pokazano kilka symulacji procesów rozpraszania kwantowego.


Pierwszy z nich (Tunelowanie kwantowe i paczki falowe) ilustruje rozpraszanie jednowymiarowe - podstawowe zagadnienie w mechanice kwantowej.

http://phet.colorado.edu/en/simulations/translated/pl

Nadbiegająca cząstka jest opisana przez pakiet falowy, z otoczką gaussowską.

Cząstka rozpraszana jest na prostokątnej barierze potencjału lub na studni (z regulowaną wysokością).


 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:

· http://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 Pitaevski.






© GK