양자 터널링 설명 :
양자 터널링은 기괴한 현상으로 입자가 고전적으로 충분한 에너지가 없더라도 잠재적 장벽을 통과 할 수 있습니다. 이것은 고전 물리학에 따라 불가능하게 들리지만 양자 역학의 잘 확립 된 부분입니다.
여기에 고장이 있습니다 :
* 고전 물리학 : 언덕을 향해 굴러가는 공을 상상해보십시오. 공이 언덕을 오르기에 충분한 에너지가 없다면 단순히 바닥에서 멈출 것입니다.
* 양자 역학 : 전자와 같은 양자 입자는 파도 기능으로 설명됩니다. 이것은 특정 위치에서 발견 될 가능성이 있음을 의미합니다. 장벽을 겪을 때 파도 기능은 단순히 멈추지 않지만 장벽 내에서 기하 급수적으로 붕괴됩니다.
* 터널 : 웨이브 함수가 장벽을 통해 "누출"될 확률이 0 인 가능성이 있으며, 입자가 마치 "터널"처럼 다른쪽에 나타날 것입니다.
터널링에 영향을 미치는 요인 :
* 장벽 높이 : 장벽이 높을수록 터널링 확률이 낮아집니다.
* 장벽 너비 : 더 넓은 장벽으로 인해 터널링 확률이 낮아집니다.
* 입자 에너지 : 더 높은 에너지 입자는 터널링 가능성이 높습니다.
* 입자 질량 : 가벼운 입자 터널을 더 쉽게 터널합니다.
실제 예 :
* 핵 융합 : 태양의 양성자는 터널링을 통해 정전기 반발을 극복하고, 헬륨을 형성하기 위해 융합하고 에너지를 방출합니다.
* 스캐닝 터널링 현미경 (STM) : 이 기기는 터널링 전류를 사용하여 원자 규모로 표면의 엄청나게 상세한 이미지를 만듭니다.
* 다이오드 및 트랜지스터 : 이 전자 구성 요소는 작동을 위해 터널링에 의존합니다.
결론 :
양자 터널링은 반 직관적이지만 잘 확립 된 양자 현상으로 입자가 극복 할 수없는 장벽을 통과하여 물리학에 대한 고전적인 이해에 도전 할 수 있습니다. 그것은 천체 물리학에서 전자 제품에 이르기까지 다양한 분야에 중대한 영향을 미치며 과학자와 연구원 모두에게 계속 매료되고 있습니다.
