tunelowe zjawisko

tunelowe zjawisko,

efekt kwantowy polegający na przenikaniu (tzw. tunelowaniu) cząstki przez obszar, który dla tej cząstki, opisywanej klasycznie, jest niedostępny;

najprostszym, modelowym przykładem jest tunelowanie cząstki przez jednowymiarową barierę potencjału (o skończonej szerokości), gdy wysokość bariery (tj. energia jej wierzchołka) jest większa od energii kinet. cząstki. W odróżnieniu od mechaniki klas. mechanika kwantowa przewiduje, w takim przypadku, możliwość przedostania się cząstki na drugą stronę bariery, z niewielkim, ale skończonym prawdopodobieństwem (przypomina to znalezienie przez cząstkę jakiegoś tunelu w barierze — stąd nazwa z.t.). Prawdopodobieństwo przetunelowania, które można wyznaczyć z równania Schröedingera dla funkcji falowej rozważanej cząstki, zależy od parametrów bariery (szerokość i wysokość) i od energii cząstki. Z.t. zachodzą także dla barier o różnych kształtach i w większej liczbie wymiarów. Z.t. odgrywa istotną rolę w różnych działach fizyki; najpierw zastosowano je do kwantowomech. opisu promieniotwórczego rozpadu α ciężkich jąder atomowych (G. Gamow 1928; R.W. Gurney, E.U. Condon 1928); pozwala także wyjaśnić efekt samorzutnej jonizacji atomów w silnym polu elektr, zimną emisję elektronów z metalu i wiele innych zjawisk fiz.; szczególną rolę (także w zastosowaniach) odgrywają z.t. w ciałach stałych.