Medir a energia de ligado e não ligado Particles

Na física quântica, você pode resolver para os estados de energia permitidos de uma partícula, se ele está ligado, ou preso, em um poço de potencial ou não está consolidado, tendo a energia para escapar.

Dê uma olhada em potencial na figura a seguir. O mergulho, ou bem, no potencial, significa que as partículas podem ser preso em que se não tem muita energia.

A energia cinética da partícula somado com a sua energia potencial é uma constante, igual à sua energia total:

Se a energia total é menor do que V₁, a partícula será preso no poço de potencial, como você vê na figura-a sair do poço, a energia cinética da partícula teria de tornar-se negativo para satisfazer a equação, o que é impossível de acordo com a mecânica clássica.

Quantum-mecanicamente falando, existem dois estados possíveis que uma partícula de energia E pode tomar no potencial dada pela figura - ligado e não ligado.

estados ligados acontecer quando a partícula não é livre para viajar para o infinito - é tão simples como isso. Em outras palavras, a partícula está confinada ao poço de potencial.

Uma partícula viajando no potencial bem que você vê na figura está vinculada, se a sua energia, E, é inferior V₁ e V₂. Nesse caso, a partícula se move entre x₁ e x₂. É possível descobrir a partícula fora desta região.

Uma partícula presa de tal bem é representado por uma função de onda, e você pode resolver o Schr # equação 246-dinger para as funções de onda permitidos e os estados de energia permitidos. Você precisa usar duas condições de contorno (a Schr # equação 246-dinger é uma equação diferencial de segunda ordem) para resolver o problema completamente.

Membros vinculados são discretos - isto é, eles formam um espectro de energia dos níveis de energia discretos. A equação nº 246-dinger Schr lhe dá esses estados. Além disso, em problemas unidimensionais, os níveis de energia de um estado ligado não são degenerar - isto é, não existem dois níveis de energia são o mesmo em todo o espectro de energia.

Se a energia de uma partícula, E, é maior do que o potencial (V₁ na figura), a partícula pode escapar do poço de potencial. Há dois casos possíveis: V₁ lt; E lt; V₂ e E> V₂.

Caso 1: As partículas com energia entre os dois potenciais (V₁ lt; E lt; V₂)

Se V₁ lt; E lt; V₂, a partícula no poço de potencial tem energia suficiente para superar a barreira do lado esquerdo, mas não da direita. A partícula é, portanto, livre para se mover para o infinito negativo, por isso é classicamente permitido x região está entre

Aqui, os valores de energia permitidos são contínuas, não discreta, porque a partícula não está completamente ligado. Os valores próprios de energia não são degeneradas - isto é, não há dois valores próprios de energia são o mesmo.

O Schr # equação 246-dinger,

é uma equação diferencial de segunda ordem, para que ele tenha duas Solutions linearmente independentes no entanto, neste caso, apenas uma dessas soluções é física e não se afasta.

A equação de onda, neste caso, passa a oscilar para x lt; x₂ e a decair rapidamente para x > x₂.

Caso 2: As partículas com energia maior do que o maior potencial (E> V₂)

Se E> V₂, a partícula não está ligado em tudo e é livre para viajar de infinito negativo ao infinito positivo.

O espectro de energia é contínua e a função de onda acaba por ser uma soma de uma onda se movendo para a direita e um movimento para a esquerda. Os níveis de energia do espectro permitiu, por conseguinte, são duplamente degenerado.