Естественные науки
Какой энергией должна обладать частица для преодоления потенциального барьера? Кинетической или потенциальной?
И какая энергия при этом у барьера?
Пробить что-либо можно только кинетической энергией
Полной энергией. У барьера нет энергии - это абстрактная "фигура" на графике энергии частицы.
Если подробно, то у частицы есть энергия (полная), которая в рассматриваемом случае (частица в потенциальном внешнем поле) складывается из кинетической (КЭ) и потенциальной (ПЭ) энергий (собственную не учитываем - она в таких процессах не играет роли) и которая постоянна. Потенциальная энергия частицы зависит от её положения в пространстве (координаты). Область пространства, где ПЭ мала (а в соседних областях резко возрастает), называется потенциальной ямой. Резкое возрастание ПЭ на границе области-ямы называется потенциальным барьером и имеет характерный вид уступа-барьера на графике зависимости ПЭ от координаты. Собственно высота потенциального барьера (разница между ПЭ частицы в яме и ПЭ частицы за пределами ямы) иногда называется "энергией барьера".
Когда частица с большой полной энергией входит в область барьера, то часть её КЭ преобразуется в ПЭ, т. е. в этой области пр-ва у неё становится малая скорость, но большая ПЭ. Очевидно, что если КЭ частицы меньше, чем высота барьера, то попасть в область барьера она не может - КЭ не хватит. Т. о. частица оказывается запертой в потенциальной яме. Классическая - до тех пор, пока каким-то иным способом не будет увеличена её КЭ или не снизится уровень барьера. Квантовая частица, помимо всего прочего, может туннелировать "через барьер" - переходить в соседнюю область с низкой ПЭ.
Если подробно, то у частицы есть энергия (полная), которая в рассматриваемом случае (частица в потенциальном внешнем поле) складывается из кинетической (КЭ) и потенциальной (ПЭ) энергий (собственную не учитываем - она в таких процессах не играет роли) и которая постоянна. Потенциальная энергия частицы зависит от её положения в пространстве (координаты). Область пространства, где ПЭ мала (а в соседних областях резко возрастает), называется потенциальной ямой. Резкое возрастание ПЭ на границе области-ямы называется потенциальным барьером и имеет характерный вид уступа-барьера на графике зависимости ПЭ от координаты. Собственно высота потенциального барьера (разница между ПЭ частицы в яме и ПЭ частицы за пределами ямы) иногда называется "энергией барьера".
Когда частица с большой полной энергией входит в область барьера, то часть её КЭ преобразуется в ПЭ, т. е. в этой области пр-ва у неё становится малая скорость, но большая ПЭ. Очевидно, что если КЭ частицы меньше, чем высота барьера, то попасть в область барьера она не может - КЭ не хватит. Т. о. частица оказывается запертой в потенциальной яме. Классическая - до тех пор, пока каким-то иным способом не будет увеличена её КЭ или не снизится уровень барьера. Квантовая частица, помимо всего прочего, может туннелировать "через барьер" - переходить в соседнюю область с низкой ПЭ.
у барьера потенциальная, у частицы должна быть кинетическая чтобы пробить
Лучше всего никакой. ..в пределе: нет энергии, нет и частицы, а для "ничего" никаких барьеров не существует )))
Потенциальная это локализованная (изолированная) энергия, а кинетическая это перемещение (дислокационная) энергия и на неё действует закон относительности.
Похожие вопросы
- Воткнуть ракету в землю и запустить, какая должна быть сила тяги или потенциальная энергия чтобы сдвинуть землю с орбиты?
- Будет ли преодоление светового барьера сопровождаться вспышкой света?
- При превышении скорости звука слышен громкий хлопок преодоления звукового барьера. Что будет при превышении ск-ти света
- Какими свойствами должен обладать идеальный источник энергии? Рассматриваются самые смелые и нереальные идеи!
- Природа ядерных сил? Собственно откуда взялась такая большая энергия связи между частицами в атомном ядре?
- Какими еще требованиями должна обладать научная статья, чтобы пройти цензуру научной инквизиции ???
- Какой массой и каким диаметром должно обладать тело в невесомости для формирования сферической формы?
- Какими качествами должен обладать настоящий учёный?
- Если энергия должна сохраняться, то откуда она появилась изначально?
- Кинетическая энергия vs. Потенциальная энергия...