Tuneliranje: razlika između inačica

Odatle izlazi kako se [[Impuls sile|impuls čestice]] mijenja pod djelovanjem djelovanjem:

Prema de Broglievom odnosu određena je impulsom [[valna duljina]] vala materije:

U teoriji svjetlosti[[svjetlost]]i promjena valne duljine uzrokovana je različitom optičkom gustoćom sredstva. Te različite gustoće sredstva mjere se [[Indeks loma|indeksom loma]] koji izražava za koliko je umanjena valna duljina svjetlosti na tom mjestu prema valnoj duljini u vakuumu[[vakuum]]u. [[Gibanje]] valova materije pod djelovanjem vanjskih sila potpuno je analogno širenju svjetlosti u sredstvu s promjenjivom optičkom gustoćom. Sve učinke, koji dolaze u širenju svjetlosti u sredstvu promjenjive optičke gustoće, moramo naći i u gibanju katodnih zraka. Širenje valova materije i svjetlosti dade se opisati istim zakonima, samo što riječ svjetlost treba prevesti u riječ materija, a optička gustoća sredstva u potencijalnu energiju. Gibanju materije prema rastu potencijalne energije odgovara širenje svjetlosti prema optički gušćem sredstvu (valna duljina se umanjuje). Tako imamo za gibanje valova materije zorni model. Zakoni gibanja valova materije svedeni su na poznate zakone širenja svjetlosti. Na nekoliko jednostavnih primjera pokazat ćemo do kakvih posljedica za ponašanje materije vodi takva zorna slika.

2.# Skok od ''U'' veći je od energije ''E''. U tom slučaju je razlika ''E - U'' iza potencijalnog skoka negativna, pa je duljina vala materije imaginarna. Iza potencijalnog skoka ne mogu se u tom slučaju širiti valovi materije. Imaginarna valna duljina znači u optici [[Totalna refleksija|totalnu refleksiju]]. Sav val se reflektira, ništa ne ulazi u drugo sredstvo. Tu pojavu možemo na primjer promatrati pri prijelazu svjetlosti iz stakla u zrak. Ako je kut između okomice na staklo i zrake svjetlosti veći od 42°, nastupa totalna refleksija, i cjelokupna svjetlost se reflektira.

Potpunu refleksiju isto tako nalazimo u valnoj kao i u korpuskularnoj (čestica) slici materije. Čestice koje imaju manju energiju od energije potencijalnog skoka sve se vraćaju, sve se reflektiraju na potencijalnom zidu. Čestica, koja bi doprla dalje nadesno od točke gdje je ''U = E'' imala bi potencijalnu energiju, a to je besmislica. Za razliku od prvog slučaja, kod kojeg je energija elektrona[[elektron]]a bila veća od skoka potencijalne energije, u ovom drugom slučaju vodi [[Korpuskularna teorija|korpuskularna]] i [[Valna teorija|valna slika]] materije prema istom rezultatu.

Temeljna razlika između čestica i valova u klasičnoj fizici pokazuje slika da se u valnoj teoriji može poništiti totalna refleksija. Totalna refleksija svjetlosti može se ukloniti tako da iza jedne staklene ploče postavimo u ne prevelikom razmaku drugu staklenu ploču. Tada se i u drugoj staklenoj ploči širi svjetlost, iako se u zraku između staklenih ploča ne primjećuje [[svjetlost]]. Kod valova materije toj drugoj postavljenoj ploči stakla odgovara ponovni skok potencijala prema dolje. Poslije ponovnog pada potencijala postaje potencijalna energija ponovno manja od energije. Valna duljina je opet realna, i u tom dijelu prostora ponovo se mogu širiti katodne zrake. Pustimo li katodne zrake da se šire prema takvom potencijalnom brijegu, brzina se sve više umanjuje i konačno postaje ta brzina jednaka nuli. U okolini mjesta, gdje je ''U = E'', katodne se zrake bitnim dijelom reflektiraju. No po zakonima valnog[[val]]nog širenja još uvijek jedan dio [[amplituda|amplitude]] vala prodire i u potencijalni brijeg gdje je valna duljina imaginarna. Do mjesta x1''x₁'' u brijegu, gdje valna duljina ponovo postaje realna, umanjila se ta amplituda na izvjesnu malu, ali ipak od nule različitu vrijednost. Od mjesta x1''x₁'' nadesno ta mala amplituda ostaje konstantom i titra poput amplitude ravnog vala. Dakle, iza potencijalnog brijega širi se ponovo val materije, pojavljuju se opet katodne zrake. Te katodne zrake šire se iza potencijalnog brijega s prvobitnom brzinom, no s mnogo manjom jačinom (intenzitetom). Pojavljivanje katodnih zraka iza potencijalnog brijega samo je tada znatno ako potencijalni brijeg nije ni jako visok ni jako širok. Valovi materije prodiru otprilike za svoju valnu duljinu u brijeg potencijala.

Budući da se val rasprostire poglavito u području gdje je energija veća od potencijalne energije, nužno su dimenzije vala materije u stabilnom stanju najmanje. Kod najniže energije atoma je na primjer to područje znatno manje negoli za prvu pobuđenu energiju. Kod te pobuđene energije promjer je vala materije otprilike 4 puta veći od promjera vala materije osnovnog stanja. U valnom modelu nailazimo na iste odnose koji vladaju i u [[Bohrov model atoma|Bohrovu modelu atoma]]. Točan račun pokazuje da se dimenzije rasprostiranja vala u stabilnom stanju podudaraju potpuno s iskustvenim dimenzijama atoma. Područje rasprostiranja elektronskog vala jednako je s veličinom atoma. Atom nije ništa drugo do elektronski val uhvaćen od [[atomska jezgra|atomske jezgre]]. Slaganje između kinetičkog promjera atoma i rasprostiranja vala nije slučajno, već je dano samom prirodom atoma. Elektronski valovi, koji se rasprostiru oko atomskih jezgra, stisnuti su električnim silama jezgre na malen prostor, a taj mali prostor rasprostiranja vala ispoljuje se u pokusu kao veličina atoma. <ref> [[Ivan Supek]]: "Nova fizika", Školska knjiga Zagreb, 1966.</ref>