Лекции по квантовой механике. Розман Г.А. - 68 стр.

      Ïî êëàññè÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì ïðè àáñîëþòíîì íóëå òåìïåðàòó-
ðû ñèñòåìà ÷àñòèö îáëàäàåò íàèìåíüøåé ýíåðãèåé, ðàâíîé íóëþ. Ïðåêðà-
ùàåòñÿ âñÿêîå ìåõàíè÷åñêîå äâèæåíèå. È êëàññè÷åñêèé îñöèëëÿòîð äîë-
æåí ïðåêðàòèòü âñÿêîå äâèæåíèå. Ôîðìóëà (17.20) óòâåðæäàåò, ÷òî êâàí-
òîâûé îñöèëëÿòîð äàæå ïðè àáñîëþòíîì íóëå òåìïåðàòóðû (ãèïîòåòè÷åñ-
êè) íå ìîæåò íàõîäèòüñÿ â ïîêîå, òàê êàê îí áóäåò îáëàäàòü íóëåâîé ýíåð-
ãèåé
                                   1
                               E=    hω .
                                   2
      Ñëåäîâàòåëüíî, è âñå òâåðäîå òåëî, êîòîðîå ìû ðàññìàòðèâàåì êàê
ñîâîêóïíîñòü îñöèëëÿòîðîâ, áóäåò îáëàäàòü îòëè÷íîé îò íóëÿ ýíåðãèåé.
Èç ýòîãî ñëåäóåò, ÷òî äâèæåíèå íåóíè÷òîæèìî. Ïîëó÷åííûé ðåçóëüòàò
íàõîäèòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ îñíîâíûìè ïîëîæåíèÿìè êâàíòîâîé ìåõàíè-
êè, êîòîðûå ñôîðìóëèðîâàíû ñæàòî â ñîîòíîøåíèÿõ íåîïðåäåëåííîñòåé
Ãåéçåíáåðãà. Îïûò ïîäòâåðæäàåò äàííûé âûâîä êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Ïðè
íàáëþäåíèè ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåò-
êîé ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû íàáëþäàåòñÿ ïîíèæåíèå èíòåíñèâíîñòè
ðàññåÿíèÿ. Íî ïðè îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðå âáëèçè àáñîëþòíîãî íóëÿ
ïðåêðàùàåòñÿ óìåíüøåíèå ðàññåÿíèÿ - ýòî òàê íàçûâàåìîå îñòàòî÷íîå ðàñ-
ñåÿíèå, êîòîðîå îáóñëîâëåíî íóëåâûìè êîëåáàíèÿìè ñòðóêòóðíûõ ÷àñòèö
òâåðäîãî òåëà.


                     18. Òóííåëüíûé ýôôåêò

       Â êîíöå Õ1Õ âåêà áûëî îòêðûòî ÿâëåíèå ðàäèîàêòèâíîãî àëüôà-
ðàñïàäà. Òîëüêî ïî÷òè ÷åðåç 30 ëåò â êâàíòîâîé ìåõàíèêå áûëà îáúÿñíåíà
ôèçèêà ýòîãî ÿâëåíèÿ. Â îñíîâå àëüôà-ðàñïàäà ëåæèò ïðèíöèïèàëüíî íî-
âîå ôèçè÷åñêîå ÿâëåíèå, íåèçâåñòíîå è íåâîçìîæíîå â êëàññè÷åñêîé ôèçè-
êå, – òóííåëüíûé ýôôåêò. Íà îñíîâå ýòîãî ÿâëåíèÿ óäàëîñü ïîíÿòü ôèçèêó
è ðÿäà èçâåñòíûõ è âíîâü îòêðûâàåìûõ ÿâëåíèé, êàê-òî êîíòàêòíóþ ðàç-
íîñòü ïîòåíöèàëîâ, õîëîäíóþ ýëåêòðîííóþ ýìèññèþ, ýôôåêò Äæîçåôñî-
íà, ïðèíöèï äåéñòâèÿ òóííåëüíîãî äèîäà è ðÿä äðóãèõ ÿâëåíèé.
       Âûÿñíèì ñóòü òóííåëüíîãî ýôôåêòà, ðàññìîòðåâ ñëåäóþùóþ èäåà-
ëèçèðîâàííóþ çàäà÷ó: íà ïóòè ñâîáîäíîé ÷àñòèöû âîçíèêëî ïðåïÿòñòâèå -
ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð, âûñîòà êîòîðîãî â ýíåðãåòè÷åñêèõ åäèíèöàõ áîëü-
øå ýíåðãèè ÷àñòèöû. Ñòàâèòñÿ êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêèé âîïðîñ: ñïîñîáíà
ëè ÷àñòèöà ïðåîäîëåòü ýòîò áàðüåð è, åñëè äà, òî êàêîâà âåðîÿòíîñòü ýòîãî
ïðîöåññà?
                                    68