close
Μετάβαση στο περιεχόμενο

Αρχείο:Resonant tunneling.gif

Τα περιεχόμενα της σελίδας δεν υποστηρίζονται σε άλλες γλώσσες.
Αυτό το αρχείο προέρχεται από το Wikimedia Commons
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Εικόνα σε υψηλότερη ανάλυση (448 × 225 εικονοστοιχεία, μέγεθος αρχείου: 677 KB, τύπος MIME: image/gif, κυκλικά επαναλαμβανόμενο, 95 καρέ)

Σύνοψη

Περιγραφή
English: n QM there is a small probability that a particle can tunnel through a barrier. But if there are two barriers at the right spacing from each other, the probability to tunnel through both can be quite large.
Ημερομηνία
Πηγή https://twitter.com/j_bertolotti/status/1177578685311913984
Δημιουργός Jacopo Bertolotti
Άδεια
(Επαναχρησιμοποίηση αυτού του αρχείου)
https://twitter.com/j_bertolotti/status/1030470604418428929

Mathematica 11.0 code

en = 0.5; (*energy of the incident particle (both mass and h/2\[Pi] are set to 1*)
a = 1; (* amplitude of the incident wavefunction (as we need to divide all of our results by this it is easier to just set it to 1)*)

b1h = 1; (*height of the first barrier*)
b2h = 1; (*height of the second barrier*)
b11 = 10; (*initial position of the first barrier*)
b12 = 11; (*end of the first barrier*)
p1 = Table[
  b21 = 11 + \[Epsilon]; (*the position of the second barrier is moved gradually*)
  b22 = 12 + \[Epsilon];
  sol = Solve[{
     a E^(I Sqrt[2 (en)] b11) + b E^(-I Sqrt[2 (en)] b11) == c E^(I Sqrt[2 (en - b1h)] b11) + d E^(-I Sqrt[2 (en - b1h)] b11),
     c E^(I Sqrt[2 (en - b1h)] b12) + d E^(-I Sqrt[2 (en - b1h)] b12) == e E^(I Sqrt[2 (en)] b12) + f E^(-I Sqrt[2 (en)] b12),
     e E^(I Sqrt[2 (en)] b21) + f E^(-I Sqrt[2 (en)] b21) == g E^(I Sqrt[2 (en - b2h)] b21) + h E^(-I Sqrt[2 (en - b2h)] b21),
     g E^(I Sqrt[2 (en - b2h)] b22) + h E^(-I Sqrt[2 (en - b2h)] b22) == i E^(I Sqrt[2 (en)] b22),
     a I Sqrt[2 (en)] E^(I Sqrt[2 (en)] b11) - b I Sqrt[2 (en)] E^(-I Sqrt[2 (en)] b11) == c I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(I Sqrt[2 (en - b1h)] b11) - d I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(-I Sqrt[2 (en - b1h)] b11),
     c I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(I Sqrt[2 (en - b1h)] b12) - d I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(-I Sqrt[2 (en - b1h)] b12) == e I Sqrt[2 (en)] E^(I Sqrt[2 (en)] b12) - f I Sqrt[2 (en)] E^(-I Sqrt[2 (en)] b12),
     e I Sqrt[2 (en)] E^(I Sqrt[2 (en)] b21) - f I Sqrt[2 (en)] E^(-I Sqrt[2 (en)] b21) == g I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(I Sqrt[2 (en - b2h)] b21) - h I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(-I Sqrt[2 (en - b2h)] b21),
     g I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(I Sqrt[2 (en - b2h)] b22) - h I Sqrt[2 (en - b1h)] E^(-I Sqrt[2 (en - b2h)] b22) == i I Sqrt[2 (en)] E^(I Sqrt[2 (en)] b22)}, {b, c, d, e, f, g, h, i}]; (*impose that the wavefunction and its derivative is continuous at each interface*)
  \[Psi] = Piecewise[{{a E^(I Sqrt[2 (en)] x) + b E^(-I Sqrt[2 (en)] x), x < b11}, {c E^(I Sqrt[2 (en - b1h)] x) + d E^(-I Sqrt[2 (en - b1h)] x), b11 < x < b12}, {e E^(I Sqrt[2 (en)] x) + f E^(-I Sqrt[2 (en)] x), b12 < x < b21}, {g E^(I Sqrt[2 (en - b2h)] x) + h E^(-I Sqrt[2 (en - b2h)] x), b21 < x < b22}, {i E^(I Sqrt[2 (en)] x), x > b22}}] /. sol;
  V = Piecewise[{{0, x < b11}, {b1h, b11 < x < b12}, {0, b12 < x < b21}, {b2h, b21 < x < b22}, {0, x > b22}}];
  Plot[{Abs[\[Psi]]^2/3, V, Re[\[Psi]]/3}, {x, 0, 25}, PlotRange -> {-1, 2.5}, PlotStyle -> {Black, Directive[Red], Directive[Blue]}, Filling -> {2 -> Axis}, Axes -> False, PlotLegends -> {"|\[Psi]\!\(\*SuperscriptBox[\(|\), \(2\)]\)", "V", "Re[\[Psi]]"}]
  , {\[Epsilon], 0.5, 5.2, 0.05}];
ListAnimate[p1]

Αδειοδότηση

Εγώ, ο κάτοχος των πνευματικών δικαιωμάτων αυτού του έργου, το δημοσιεύω δια του παρόντος υπό την εξής άδεια χρήσης:
Creative Commons CC-Zero Το αρχείο αυτό έχει διατεθεί με Creative Commons CC0 1.0 Παγκόσμια Εκχώρηση Κοινού Κτήματος.
Το πρόσωπο που συσχέτισε ένα έργο με αυτή την πράξη έχει απελευθερώσει αυτό το έργο στην δημόσια σφαίρα παραιτούμενος από όλα τα δικαιώματά του σε αυτό το έργο παγκοσμίως υπό τη νομοθεσία των πνευματικών δικαιωμάτων και όλα τα σχετικά ή παρεμφερή νόμιμα δικαιώματα που είχε στο έργο, στο εύρος που νόμος ορίζει. Έργα υπό την CC0 δεν χρειάζονται απόδοση. Όταν παραθέτετε το έργο, δε χρειάζεται να υπαινιχθείτε έγκριση από το συγγραφέα.

Λεζάντες

Προσθέστε εξήγηση μιας γραμμής για το τι αντιπροσωπεύει αυτό το αρχείο
Tunneling through two barriers as a function of their spacing.

Τα Αντικείμενα που απεικονίζονται σε αυτό το αρχείο

απεικονίζει

Ιστορικό αρχείου

Κλικάρετε σε μια ημερομηνία/ώρα για να δείτε το αρχείο όπως εμφανιζόταν εκείνη τη στιγμή.

Ώρα/Ημερομ.ΜικρογραφίαΔιαστάσειςΧρήστηςΣχόλια
τελευταία13:04, 28 Σεπτεμβρίου 2019Μικρογραφία για την έκδοση της 13:04, 28 Σεπτεμβρίου 2019448 × 225 (677 KB)BertoUser created page with UploadWizard

Τα παρακάτω λήμματα συνδέουν σε αυτό το αρχείο:

Μεταδεδομένα