Downloaded 21 times
Uploaded bymanuel chaniotakis
Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική VII: Tο φαινόμενο Σήραγγας
Σε αυτό το σεμινάριο μαθαίνουμε για μια από τις πιο θεαματικές συνέπειες της Κβαντικής Μηχανικής: Το φαινόμενο Σήραγγας. Με εφαρομγές από μικροσκοπία αγώγιμων επιφανειών έως φαινόμενα όπως η σύντηξη στο εσωτερικό του Ήλιου, το "αντίθετο" με την εμπειρία μας αυτό φαινόμενο αυτό επηρεάζει τη ζωή μας σε καθημερινή βάση .
Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική VII: Tο φαινόμενο Σήραγγας
- 1. Σεμινάρια Σύγχρονης Φυσικής «ΒΙΒΛΙΟΠΩΛΕΙΟΑΙΓΗΙΣ» Ε.Χανιωτάκης, Φυσικός
- 3. ΠΕΙΡΑΜΑ ΔΙΠΛΗΣ ΣΧΙΣΜΗΣΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ: Επιβεβαίωση της διττής φύσης τους.
- 5. Ας ενώσουμε τιςτελείες Τα ηλεκτρόνια δεν ακολουθούν κάποια τροχιά κατα την κίνησή τους!!!
- 7. Το πείραμα τωνδύο οπών ερμηνεύεται απλά αν υποθέσουμε οτι η κατάσταση του ηλεκτρονίου περιγράφεται από μια αθροιστική κυματική ποσότητα ψ, τέτοια ώστε το |ψ(r)|²ΔV να δίνει την πιθανότητα να βρούμε το ηλεκτρόνιο σε μια περιοχή όγκου ΔV γύρω από τη θέση r. Εννοιολογικό πρόβλημα 1: Το ψ είναι μια αφηρημένη κυματική ποσότητα χωρίς φυσικό περιεχόμενο. Εννοιολογικό πρόβλημα 2: Οι φυσικές πληροφορίες που αντλούμε από την |ψ(r)|²ΔV έχουν πιθανοκρατικό χαρακτήρα. Όμως δουλεύει!!!
- 9. Η εξίσωση Schrodinger Αντιστοιχείστην εύρεση της τροχιάς ενός σώματος στην Κλασσική Φυσική αν ξέρω την αρχική του θέση, την αρχική του ταχύτητα και τις δυνάμεις που ενεργούν πάνω του.
- 10. Αν η κατάστασηενός σωματιδίου μπορεί να περιγραφεί από τις κυματοσυναρτήσεις ψ1 και ψ2, τότε και η ψ = αψ1 +βψ2 μπορεί να περιγράψει το σωματίδιο. Η κβαντομηχανική λέει οτι το σύστημά μου θα βρίσκεται ταυτόχρονα και στις δύο καταστάσεις. Όταν πάρω μέτρηση θα παρατηρήσω την κατάσταση ψ1 με πιθανότητα |α|² ή την κατάσταση ψ2 με πιθανότητα |β|². Αυτή ονομάζεται κατάσταση επαλληλίας / υπέρθεσης. https://www.youtube.com/watch?v=02eZMf17wFs
- 11. Ένα «κβαντικό» μήλοκινείται σε μια σκάλα με τρία σκαλοπάτια. Με βάση την κβαντική μηχανική, το μήλο βρίσκεται ταυτόχρονα και στις 3 καταστάσεις (πάνω σκαλί, μεσαίο σκαλί, κάτω σκαλί). Αν μετρήσω τη θέση του, μπορεί να το βρώ σε καθένα από τα τρία με μία πιθανότητα. ΔΕΝ ΜΠΟΡΩ ΝΑ ΠΡΟΒΛΕΨΩ Α-PRIORI ΤΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΜΟΥ Μπορώ να εκτιμήσω την πιθανότητα που έχει το κάθε αποτέλεσμα να εμφανιστεί.
- 12. Με το πείραμααυτό «μεγεθύνουμε» την πιθανότητα ή μη να εκπεμφθεί η ακτινοβολία σε μακροσκοπικό επίπεδο: αντιστοιχεί στην πιθανότητα να ζήσει ή όχι η γάτα!
- 13. Εφαρμογές της Κβαντομηχανικής: Τοφαινόμενο Σήραγγας
- 14. Α Β Γ Μπορεί η μπάλανα βρεθεί στην περιοχή Γ;
- 15. Για να περάσουμεαπό την άλλη πλευρά του τοίχου, πρέπει να εκτελέσουμε άλμα με ύψος τουλάχιστον h’ = h – ho. Στη γλώσσα της φυσικής, πρέπει να καταβάλουμε ενέργεια : E ≥ mg(h-ho)
- 16. ΌΧΙ!! Στην κβαντομηχανικήτα .. «περίεργα» φαινόμενα δεν έχουν τέλος! Μολονότι ένα κβαντικό σύστημα μπορεί να μην έχει αρκετή ενέργεια για να περάσει πάνω από ένα λόφο, αλλά… μπορεί να τον διαπεράσει και να βρεθεί απ’ την άλλη πλευρά. Αυτό είναι το φαινόμενο σήραγγας
- 17. Τα κβαντικά σωμάτιαέχουν τη δυνατότητα να διέλθουν από κλασσικά απαγορευμένες περιοχές. Η πιθανότητα διέλευσης εξαρτάται από την ενέργεια των σωματιδίων, τη μάζα τους, το εύρος της απαγορευμένης περιοχής και το ύψος του ενεργειακού φράγματος της. https://www.youtube.com/watch? v=RF7dDt3tVmI&t=60s
- 18.
- 23. Το ηλεκτρόνιο «μοιράζειτον χρόνο του» ανάμεσα στα δύο άτομα, χωρίς ποτέ να βρίσκεται ανάμεσά τους, αξιοποιώντας το φαινόμενο σήραγγας.
- 25.
- 27. ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΗΣΤΑΞΗΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ!!! https://www.youtube.com/watch?v=K64Tv2mK5h4
- 29.
- 32. Η Κβαντομηχανική έχειτεράστια επίδραση στον κόσμο μας. Η παράξενη «Κυματοσυνάρτηση» και η πιθανοκρατική συμπεριφορά του μικροκόσμου οδηγούν σε φαινόμενα όπως το Κβαντικό φαινόμενο Σήραγγας. Αν δεν υπήρχε το φαινόμενο σήραγγας, δεν θα μπορούσαμε να έχουμε «φλασάκια» αλλά ακόμα και ο ίδιος ο ήλιος δεν θα μπορούσε να λάμψει!!