本文目录导航：
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。
什么是隧道效应解释之
隧道效应由微观粒子波动性所确定的量子效应，又称势垒贯穿。
考虑粒子运动遇到一个高于粒子能量的势垒，按照经典力学，粒子是不可能越过势垒的；按照量子力学可以解出除了在势垒处的反射外，还有透过势垒的波函数，这表明在势垒的另一边，粒子具有一定的概率，粒子贯穿势垒。
约瑟夫森效应属于遂穿效应，但有别于一般的隧道效应，它是库伯电子对通过由超导体间通过弱连接形成约瑟夫森结的超流效应。
量子隧道效应发生的原因？
量子隧道效应的发生原因是什么？优旦腊物质解答由微观粒子波动性所确定的量子效应，也称为势垒贯穿。
在经典力学中，当一个微观粒子遇到一个高于其能量的势垒时，按照理论，粒子是不可能越过这个势垒的。
然而，量子力学告诉我们，除了在势垒处的完全反射外，还存在一个透过势垒的波函数。
这意味着，即使粒子遇到了势垒，它仍然有一定的概率出现在势垒的另一侧。
理论计算显示，对于能量为几电子伏特的电子，如果它们遇到一个能量也为几电子伏特的方势垒，且势垒宽度为1埃，那么粒子的透射概率可以达到零点几。
而当势垒宽度增加到10埃时，粒子透射的概率会减小到10的负10次方，这个概率虽然微小，但并非零。
这表明，隧道效应是一种微观世界特有的量子现象，而在宏观世界中，这种现象实际上是不可能发生的。
举例来说，对于在势垒一侧做平动的粒子，如果它的动能小于势垒的高度，按照经典力学的理论，粒子是不可能穿过势垒的。
但是，量子力学证明，即使是这样的微观粒子，仍然存在一定的概率穿过势垒，而实际情况也确实如此。
这种现象就是所谓的隧道效应。
类似地，对于谐振子系统，按照经典力学的观点，由核间距所决定的位能是不可能超过总能量的。
但量子力学揭示，这种看似不可能的核间距仍然存在一定的概率出现，这也是一种隧道效应的表现。
评论（0）