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量子隧道效应名词解释
微观粒子具有贯穿势垒的能力,这一现象称为量子隧道效应。
量子效率是描述光电器件转换效率的关键参数,它表示单位时间内单位面积上转换的光电数量与入射光的数量之比。
在光电效应过程中,光照射到光电器件表面,光子被吸收并激发电子从表面释放,这一过程称为光电转换。
量子效率衡量的是这一转换过程的效率。
量子效率的定义为:量子效率 = (被激发的电子数 / 入射光子数) × (被转换的光电数量 / 被激发的电子数)。
在理想情况下,每个入射光子应激发一个电子并产生一个光电,因此量子效率理论上应接近1。
量子效率在光电器件的性能评估和优化中扮演着重要角色。
通过理解量子效率,我们可以更深入地了解光电器件的工作原理和性能限制,并采取措施提高其转换效率。
例如,通过改善光电器件的表面反射率和材料质量,可以减少电子逃逸和热电子发射,进而提升量子效率。
量子力学是描述微观世界的物理学理论,涵盖了原子、分子、光、能量等微观物质的行为,主要运用波函数来描述微观物体的状态。
波函数是一种数学函数,它描述了微观物体的状态,包括位置、动量和自旋等物理量的概率分布。
波函数是一个复数函数,它既表征了微观物体的波动性质,也表征了其粒子性质。
量子力学的基本原理之一是波粒二象性,即微观物体同时展现出波动和粒子性质。
另一个基本原理是测不准原理,它指出我们无法同时精确测量微观物体的多个物理量,因为测量其中一个物理量会干扰另一个物理量的测量。
量子力学中的量子态概念描述了微观物体的状态。
量子态是一个向量,可以表示出物体的所有可能状态及其概率分布。
什么是量子隧穿效应
量子穿隧效应或量子隧道效应(Quantum tunnelling effect)为一种量子特性,是如电子等微观粒子能够穿过它们本来无法通过的“墙壁”的现象。
这是因为根据量子力学,微观粒子具有波的性质,而有不为零的机率穿过势障壁。
隧道效应的例子α衰变就是因为α粒子摆脱了本来不可能摆脱的强力的束缚而“逃出”原子核。
扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope)是量子穿隧效应的主要应用之一。
扫描隧道显微镜可以克服普通光学显微镜像差(aberration)的限制,通过穿遂电子扫描物体表面,从而辨别大大小于光波长的物体。
宏观物体的隧道效应理论上,宏观物体也能发生隧道效应。
人也有可能穿过墙壁,但要求组成这个人的所有微观粒子都同时穿过墙壁,其实际上几乎是零,以至于人类历史以来还没有成功的纪录。
什么是量子隧道效应
量子隧道效应,作为量子世界中的一大奇特现象,揭示了微观粒子超越传统物理规则的奇妙能力。
当粒子能量不足以突破常规障碍,如势垒,它却能神奇地穿透,这一现象在科研领域引起了广泛关注。
苏力宏教授,来自西北工业大学的研究者,针对铁电体纳米材料的制备技术发表新见解。
目前,现行的制备方法存在局限,只有在极高精度的控制下,材料才展现出铁电性。
令人惊奇的是,即使在纳米级别,这些材料依然保持着铁电性,只是在极微小尺度上表现出极小的各向异性差异。
这无疑为材料科学和量子物理研究带来了新的挑战和机遇。
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