Springen naar inhoud

Tunneleffect-2


  • Log in om te kunnen reageren

#1

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 01 september 2009 - 09:38

De gebruikelijke opvatting van tunneling is, dat een deeltje door een energiebarrière heen kan.
Het bekendste voorbeeld is, denk ik, het ontsnappen van een alfadeeltje aan een radioactieve kern.

Soms is een gat te klein om een deeltje door te laten. (Denk bijvoorbeeld aan een semipermeabele wand bij osmose.)
Bestaat er ook een tunneleffect-2, dat deeltjes die klassiek niet door een gat kunnen, toch aan de andere kant kunnen komen?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3102 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 september 2009 - 16:50

In theorie: ja, dat bestaat. In praktijk: nee, dat bestaat niet.

Volgens de klassieke mechanica kan het deeltje nooit door het gat heen, maar kwantummechanisch is deze kans wel aanwezig. Dit is niet eens een ander proces als het tunnelproces wat jij aanhaalt, het is precies hetzelfde proces: een (verzameling) deeltje(s) dat door een potentiaalbarriere gaat, terwijl die dat klassiek niet mag. In principe is de kans dus niet 0 dat dit gebeurt.

Waarom het in praktijk toch niet kan, kun je als volgt inzien. Het deeltje waar jij het over hebt is macroscopisch groot, en dus opgebouwd uit miljoenen / miljarden elementaire deeltjes. Nu moet elk van deze elementaire deeltjes door de potentiaalbarriere heen. De kans dat een elementair deeltje dit doet is al klein, maar de kans dat een miljard elementaire deeltjes dit tegelijkertijd doen, is zo klein, dat deze in een mensenleven verwaarloosbaar is. In praktijk zul je dus een macroscopisch object nooit door een barriere kunnen zien tunnelen.

p.s. Ik betwijfel of het ontsnappen van een alfadeeltje uit een radioactieve kern de bekendste vorm van tunneling is. De meeste mensen krijgen het uitgelegd met een elektron die een potentiaalbarriere treft, dus ik denk dat dit het bekendste voorbeeld is. Denk als toepassing bijvoorbeeld aan de Scanning Tunneling Microscoop (STM)

#3

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 06 september 2009 - 11:29

Het deeltje waar jij het over hebt is macroscopisch groot, en dus opgebouwd uit miljoenen / miljarden elementaire deeltjes. ...

He atomen kunnen als Bose-Einstein-condensaat door de kleinste gaatjes heen. ...

#4

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3102 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 september 2009 - 22:12

Wat bedoel je in zo'n geval met een gaatje? Het is een beetje ambigu wat een gaatje is dat nog kleiner is dan een He atoom.

#5

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 15 september 2009 - 22:20

Wat bedoel je in zo'n geval met een gaatje? Het is een beetje ambigu wat een gaatje is dat nog kleiner is dan een He atoom.


Is het wellicht mogelijk dat het ene deeltje dwars dóór het andere deeltje heen tunnelt?

Het gaatje kan dan als oneindig klein beschouwd worden?

Veranderd door Bartjes, 15 september 2009 - 22:25


#6

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3102 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 29 september 2009 - 08:39

Het is een onmogelijk te zeggen of een deeltje door of om een ander deeltje is heen gegaan. Het enige dat je kan meten is dat het op het ene moment op positie A zit en op het andere moment op positie B. De kans dat dit gebeurt kun je uitrekenen met het path integral formalism, welke stelt dat je de waarschijnlijkheidsamplitude van alle paden die leiden van A naar B moet optellen. De waarschijnlijkheidsamplitude van een pad reken je dan weer uit met behulp van de evolutie-operator, in veel quantum-gevallen de Hamiltoniaan. Hoe je dit in praktijk doet, gaat nu wat ver om uit te leggen. Punt is: je weet eigenlijk nooit welk pad een deeltje genomen heeft van A naar B, wel kun je de waarschijnlijkheid(samplitude) voor elk pad uitrekenen.

p.s. Waarom werkt die e-mailnotificatie niet? Ik reageer de hele tijd pas zo laat, omdat ik niet meer zo heel vaak op het wetenschapsforum ben, maar met zo'n e-mailnotificatie zou ik wat eerder langs komen bij een reactie.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures