Bariera

Rafał: Witam, rozważałem ostatnio wnikanie cząstki o energii E<U w obszar o skokowym potencjale U. Zastanawia mnie jedna rzecz - z jednej strony można formalnie pokazać, że amplituda fali padająca na taką skokową zmianę potencjału jest równa amplitudzie fali odbitej a z drugiej strony można pokazać że istnieje fala wewnątrz obszaru U>E. Jak pogodzić jedno z drugim - według mnie jeśli cała fala odbija się od bariery to nic nie może wniknąć w obszar U>E.

Morpheus: Rozumiem, że chodzi o padanie kwantowych cząstek o energii E na barierę potencjału U, t.że E<U. Wtedy rzeczywiście, fala odbija się od bariery całkowicie, w tym sensie, że jak policzysz strumień energii odbitej i strumień energii padającej, to będą sobie równe. Nie mniej w obszarze bariery funkcja falowa nie jest zero, lecz zanika wykładniczo (tym szybciej, im większe U).
Można sobie próbowac ten proces wyobrażać tak (zaznaczam, że nie należy tego wyobrażenia brać zbyt dosłownie), że cząstki nie odbijają się od bariery jak pilka od twardej ściany, a raczej jak od ściany "gąbczastej" i żeby się odbić muszą trochę w tę "gąbkę" wniknąć. Stąd to wnikanie funkcji falowej.
Gdyby U-> nieskonczonosci, wtedy funkcja falowa w obszarze bariery byłaby dokładnie 0 i nie byłoby problemu z wnikaniem. Wtedy można powiedzieć, że ściana "gąbczasta" staje się twarda.