2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение27.03.2020, 11:35 


07/08/14
4231
Является ли эквивалентом потенциальной ямы:
две заряженные пластины, между которыми расстояние $l$
Из пластины, заряженной положительно, светом выбивается один электрон, но его энергии не хватает, чтобы он долетел до пластины, заряженной отрицательно.
В момент когда электрон находится между пластинами - эквивалентно ли это нахождению частицы в потенциальной яме?
По-моему да и к этой ситуации применимы преобразования, приводящие в итоге к
$E_{n+1}-E_{n}=(2n+1)\cdot \frac{\pi^2 \cdot \hbar^2}{2m\cdot l^2}, n=1,2,3,...$
ну и, соответственно, можно сделать так
$\lim\limits_{l\to \infty}(2n+1)\cdot \frac{\pi^2 \cdot \hbar^2}{2m\cdot l^2}=0, n=1,2,3,...$

 Профиль  
                  
 
 Re: Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение27.03.2020, 13:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
2395
Снаружи ускорителя
upgrade в сообщении #1447629 писал(а):
Из пластины, заряженной положительно, светом выбивается один электрон, но его энергии не хватает, чтобы он долетел до пластины, заряженной отрицательно.

А кулоновское взаимодействие электрона с пластинами внезапно является нулевым. :facepalm:
Это задача об электроне в поле конденсатора, там треугольный потенциал.

 Профиль  
                  
 
 Re: Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение27.03.2020, 13:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
upgrade в сообщении #1447629 писал(а):
В момент когда электрон находится между пластинами - эквивалентно ли это нахождению частицы в потенциальной яме?

Да, но не в прямоугольной. Поэтому никакие наивные формулы тут не работают.

Волновая функция электрона в такой яме - это функция Эйри. Задача разобрана в ЛЛ-3 § 24.

-- 27.03.2020 14:00:04 --

upgrade в сообщении #1447629 писал(а):
ну и, соответственно, можно сделать так

А задача-то какая? :-)
Предел-то будет равен нулю даже в общем случае, только это факт не такой тривиальный Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение27.03.2020, 16:43 


07/08/14
4231
madschumacher в сообщении #1447648 писал(а):
А кулоновское взаимодействие электрона с пластинами внезапно является нулевым

Munin в сообщении #1447650 писал(а):
Да, но не в прямоугольной

А, понятно.
Munin в сообщении #1447650 писал(а):
А задача-то какая?
Нужна потенциальная яма как она может выглядеть в реальности на конкретном примере, желательно чтобы можно было увидеть, и подвигать $l$ - как себя поведёт энергия при разных $l$ - квантуется ли всегда, а может есть частицы для которых либо $l$ всегда бесконечность, либо потенциальные барьеры всегда равны нулю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение27.03.2020, 17:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Ну, реальные ямы обычно считаются очень плохо. Прямоугольная - хорошее качественное приближение.

Вы можете сделать почти прямоугольную яму, взяв те же пластины в вакууме, и несколько сеток, и подавая на них разные потенциалы.

Энергия в яме всегда квантуется, это видно из простейшей математики уровня ЛЛ-3. Но для ям макроскопических размеров - квантовые уровни могут быть расположены слишком часто, чтобы заметить это в эксперименте. Чтобы развлекаться с ямами разных форм, делают квантовые точки и родственные им структуры.

 Профиль  
                  
 
 Re: Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение27.03.2020, 21:01 


07/08/14
4231
Munin в сообщении #1447684 писал(а):
Вы можете сделать почти прямоугольную яму, взяв те же пластины в вакууме, и несколько сеток, и подавая на них разные потенциалы.
А, ну то есть пластины - направление верное, просто надо сетками поле между пластинами компенсировать, понятно.
Munin в сообщении #1447684 писал(а):
Энергия в яме всегда квантуется, это видно из простейшей математики уровня ЛЛ-3.
Я не уверен, что можно $l$ к бесконечности устремлять так же легко, как его просто увеличивать (огромное, но конечное), на бесконечности оно перестает квантоваться - между соседними уровнями энергии нет разницы (дельта равна нулю), хотя наверное надо проверить на непрерывность.

 Профиль  
                  
 
 Re: Две заряженные пластины - эквивалент потенциальной ямы?
Сообщение28.03.2020, 00:03 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Если вы про экспериментальную необнаружимость, то "перестаёт квантоваться" оно уже на первых миллиметрах, а то и задолго до них.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group