看过很多现代言情,但在这里还是要提一下《量子力学是描述微观世界的》,这是“城主”写的,人物普朗克爱因斯坦身上充满魅力,叫人喜欢,小说精彩内容概括:量子力学是描述微观世界(如原子、分子、亚原子粒子等)中物质和能量行为的物理学分支。它通过一系列数学理论和实验观察,揭示了经典物理学无法解释的现象。以下是量子力学的核心概念:1. 量子化物理量(如能量、角动量)并非连续,而是离散的,即只能以某些特定的数值存在。这种离散......
《量子力学是描述微观世界的》是作者“城主”独家创作上线的一部现代言情,文里出场的灵魂人物分别为普朗克爱因斯坦,超爽情节主要讲述的是:>−2mℏ2dx2d2ψ(x)+V(x)ψ(x)=Eψ(x)在势垒区域(V(x)>E),薛定谔方程的解为:ψ(x)=Ae−κx+Beκx其中:e−κx:波函数的衰减项。e−κxe^{-kappax}e−κx:波函数的衰减项。A,B:与粒子初始条件相关的常数。虽然波函数在势垒内快速衰减,但在势垒另...
量子力学是描述微观世界的 阅读精彩章节
>−2mℏ2dx2d2ψ(x)+V(x)ψ(x)=Eψ(x)
在势垒区域(V(x)>E),薛定谔方程的解为:
ψ(x)=Ae−κx+Beκx
其中:
e−κx:波函数的衰减项。
e−κxe^{-kappa x}e−κx:波函数的衰减项。
A,B:与粒子初始条件相关的常数。
虽然波函数在势垒内快速衰减,但在势垒另一侧仍有非零值,表明粒子有一定的概率穿过势垒。
隧穿概率
隧穿概率(粒子穿过势垒的几率)可用近似公式表示为:
T≈e−2κd
其中:
d:势垒的宽度。
κ=ℏ22m(V0−E)。
这表明:
势垒越高、越宽,隧穿概率越小。
轻质量粒子(如电子)更容易隧穿。
二、量子隧穿的物理解释
波粒二象性 粒子的波动性导致其在经典禁区中也有非零波函数值,从而具有一定的“穿越”能力。
概率解释 隧穿现象不是每次都发生,而是具有统计性质。粒子是否能隧穿势垒是由波函数的概率分布决定的。
三、量子隧穿的实验验证
阿尔法衰变 原子核中的阿尔法粒子(氦核)通过量子隧穿效应穿过核力势垒而逃逸。这是量子隧穿在核物理中的直接表现。
冷场发射 电子通过隧穿效应离开金属表面,形成电子发射。这种现象被广泛应用于场发射显微镜中。
超导隧道效应 在超导体之间通过绝缘体的电子对隧穿效应,被称为约瑟夫森效应,这是量子隧穿在凝聚态物理中的重要表现。
四、量子隧穿的实际应用
1. 隧道二极管
隧道二极管利用隧穿效应实现超高速电子传输,广泛应用于高速电子电路中。
2. 扫描隧道显微镜(STM