Potentialwall und Tunneleffekt?

mec111 · Full Member Anmeldungsdatum: 02.12.2006 Beiträge: 237

Hi,

kann mir jemand von euch -versuchen- mit einfachen Worten zu erklären, was Potentiall und Tunneleffekt bedeutet?

Habes gegoogled und auch auf Youtube geschaut, aber leider nicht verstanden.
Habe mir verschiedene Links aufgerufen, aber leider ohne wirklichem Erfolg.

Hausmann · Senior Member Anmeldungsdatum: 22.08.2009 Beiträge: 2706

Schrittweise
Potentialwall: Du bewegst Dich meinetwegen als positiv geladenes Teilchen auf einen Atomkern zu. Mit welchen Kräften hast Du dabei zu tun?

mec111 · Full Member Anmeldungsdatum: 02.12.2006 Beiträge: 237

danke dir für deine Hilfe Smile

zu deiner Frage:
vielleicht mit der potential Energie?

Hausmann · Senior Member Anmeldungsdatum: 22.08.2009 Beiträge: 2706

Mit einer zunehmenden elektrischen Abstoßung, das ist der Anstieg des Potentialwalls. Und dann, in unmittelbarer Nähe überwiegen die starken Kernkräfte,das Potential fällt schlagrtig (Topf).

mec111 · Full Member Anmeldungsdatum: 02.12.2006 Beiträge: 237

was ist nun mit Potentiallwall gemeint?

Etwa, Potentialwall= die zunehmende elektrische Abstoßung?

cema · Newbie Anmeldungsdatum: 30.08.2012 Beiträge: 2

wenn du einen Tennis ball gegen die Wand schmeist geht das Ding mit Sicherheit/Wahrscheinlichkeit von ungefähr 100 % nicht durch die Wand ohne diese zu zerstören.

Beim Tunneleffekt hast du ungefähr die gleiche Situation aber ein anderes Ergebnis

Ein Elektron der eine bestimmte Enrgie E besizt fliegt in die Richtung einer Potenzialbarriere mit der Potenzialschwelle U (Potenzial Energie der Barriere in Joule) und Dicke L. Der Elektron besizt dabei nur die Kinetische Energie E, seine Potenziele Energie U soll 0 Joule sein.
Aus der Sicht der Quantenmechanik ist Elektron eine Materiewelle und es besteht die Wahrscheinlichkeit (genannt Transmissionskoeffizient - T), dass das Elektron durch die Barriere "hindurchschlüpft", also die Barriere durchtunnelt.

Diese Wahrscheinlichkeit hängt von der Teilchenmasse (sei es elektron, Photon, Proton usw.) , Energie die das Teilchen hat, Energie von Potenzialbarriere und Breite der Potenzialbarriere ab.

Diese Wahrscheinlichkeit kanns du mit folgender Beziehung berechnen:

[;T = e^{-2kL};]

[;L;] -ist die Breite der Barriere

für [;k;] gilt folgendes:

[;k = \sqrt{\frac{8\pi^2m(U-E)}{h^2}};]

Außer [;U;] und [;E;] sind alles die Naturkonstanten.

[;h;] ist der Planksche Wirkungsquantum
[;m;] ist die Masse des Teilchens

[;k;] hat die Einheit [;\frac{1}{m};]

wenn Du für [;T;] z.B [;10*10^{-6};] ausgerechnet hast, heißt, dass von einer Million Elktronen circa 10 Stück hindurchschlüpfen können.

Gruß

cema