f2s13

Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия
Предыдущая версия
f2s13 [2024/05/13 15:52] – [Задача 2] rootf2s13 [2024/05/13 16:10] (текущий) – [Задача 4] root
Строка 76: Строка 76:
 определяется выражением: определяется выражением:
 $$\rho=|\Psi|^{2}=\Psi\Psi^{*},$$  тогда плотность вероятности должна удовлетворять уравнению непрерывности: $$\rho=|\Psi|^{2}=\Psi\Psi^{*},$$  тогда плотность вероятности должна удовлетворять уравнению непрерывности:
-$$\frac{\ensuremath{\partial}\rho}{\partial t}+\text{div }\vec{j}=0.$$ +$$\frac{{\partial}\rho}{\partial t}+\text{div }\vec{j}=0.$$ 
 Введём поток вероятности  (или ток вероятности)  $$\vec{j}=\frac{\hbar}{i2m}\left(\Psi^{*}\nabla\Psi-\Psi\nabla\Psi^{*}\right).$$ Введём поток вероятности  (или ток вероятности)  $$\vec{j}=\frac{\hbar}{i2m}\left(\Psi^{*}\nabla\Psi-\Psi\nabla\Psi^{*}\right).$$
  
Строка 86: Строка 86:
 Найти коэффициент отражения частицы с энергией $E$ на барьере Найти коэффициент отражения частицы с энергией $E$ на барьере
 высотой $U_{0}<E.$ высотой $U_{0}<E.$
-\begin{center} +{{ ::13-1.png?300 |}}
-\includegraphics[scale=0.5]{03} +
-\end{center}+
 ----- -----
  
Строка 124: Строка 122:
 Найти коэффициент туннелирования частицы с энергией $E$ сквозь Найти коэффициент туннелирования частицы с энергией $E$ сквозь
 барьер высотой $U_{0}>E$ и шириной $a.$ барьер высотой $U_{0}>E$ и шириной $a.$
-\begin{center} +{{ ::13-2.png?300 |}}
-\includegraphics[scale=0.5]{04} +
-\end{center} +
- +
 Запишем уравнение Шрёдингера: Запишем уравнение Шрёдингера:
 $$\left(-\frac{\hbar^{2}\Delta}{2m}+U(x)\right)\Psi=E\Psi$$ $$\left(-\frac{\hbar^{2}\Delta}{2m}+U(x)\right)\Psi=E\Psi$$
Строка 145: Строка 139:
  
 Выпишем условия непрерывности волновой функции и её производной на Выпишем условия непрерывности волновой функции и её производной на
-границах барьера, т.е. при $x=0$ и $x=a:$\+границах барьера, т.е. при $x=0$ и $x=a:$
  
-$1+A=B+C;$\+$1+A=B+C;$
  
-$ik\left(1-A\right)=k_{2}\left(B-C\right);$\+$ik\left(1-A\right)=k_{2}\left(B-C\right);$
  
-$Be^{k_{2}a}+Ce^{-k_{2}a}=De^{ika};$\+$Be^{k_{2}a}+Ce^{-k_{2}a}=De^{ika};$
  
-$k_{2}\left(Be^{k_{2}a}-Ce^{-k_{2}a}\right)=ikDe^{ika}.$\+$k_{2}\left(Be^{k_{2}a}-Ce^{-k_{2}a}\right)=ikDe^{ika}.$
  
 Решая систему, получим: Решая систему, получим:
  
-$$A=\frac{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)\left(e^{2k_{2}a}-1\right)}{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)\left(e^{2k_{2}a}-1\right)+i2kk_{2}\left(e^{2k_{2}a}+1\right)}$$\ +$$A=\frac{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)\left(e^{2k_{2}a}-1\right)}{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)\left(e^{2k_{2}a}-1\right)+i2kk_{2}\left(e^{2k_{2}a}+1\right)}$$ 
-так как $R=|A|^{2},$ то \+так как $R=|A|^{2},$ то 
 $$R=\frac{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)^{2}\text{sh}^{2}\left(k_{2}a\right)}{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)^{2}\text{sh}^{2}\left(k_{2}a\right)+4k^{2}k_{2}^{2}\text{ch}^{2}\left(k_{2}a\right)}.$$ $$R=\frac{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)^{2}\text{sh}^{2}\left(k_{2}a\right)}{\left(k^{2}+k_{2}^{2}\right)^{2}\text{sh}^{2}\left(k_{2}a\right)+4k^{2}k_{2}^{2}\text{ch}^{2}\left(k_{2}a\right)}.$$
  
Строка 194: Строка 188:
  
 Пользуясь формулой для нахождения коэффициента туннелирования $T=exp\left(-\frac{2}{\hbar}\intop_{a}^{b}\sqrt{2m\left(U(x)-E\right)}dx\right),$ Пользуясь формулой для нахождения коэффициента туннелирования $T=exp\left(-\frac{2}{\hbar}\intop_{a}^{b}\sqrt{2m\left(U(x)-E\right)}dx\right),$
-где $a,b$ \textemdash{} классические точки поворота для потенциального+где $a,b$  классические точки поворота для потенциального
 барьера, найти вероятность прохождения электрона с энергией $E$ сквозь барьера, найти вероятность прохождения электрона с энергией $E$ сквозь
 потенциальный треугольной формы высотой $U_{0}$ и шириной $d$. потенциальный треугольной формы высотой $U_{0}$ и шириной $d$.
-\begin{center} +{{ ::13-3.png?300 |}}
- \includegraphics[scale=0.5]{05} +
-\end{center} +
-\end{block}+
 Потенциальная энергия имеет вид: Потенциальная энергия имеет вид:
 $$U(x)=\left\{ \begin{array}{cc} $$U(x)=\left\{ \begin{array}{cc}