Потенциальная яма это:

Потенциальная яма
        в физике, ограниченная область пространства, в которой Потенциальная энергия частицы меньше, чем вне её. Термин «П. я.» происходит от вида графика, изображающего зависимость потенциальной энергии V частицы, находящейся в силовом поле, от её положения в пространстве (в случае одномерного движения — от координаты х; рис. 1). Такая форма зависимости V (x) возникает в поле сил притяжения. Характеристики П. я. — ширина (расстояние, на котором проявляется действие сил притяжения) и глубина (равная разности потенциальных энергий частицы на «краю» ямы и на её «дне», соответствующем минимальной потенциальной энергии). Основное свойство П. я. — способность удерживать частицу, полная энергия E которой меньше глубины ямы V0; такая частица внутри П. я. будет находиться в связанном состоянии (См. Связанное состояние).
         В классической механике частица с энергией E < V0 не сможет вылететь из П. я. и будет всё время двигаться в ограниченной области пространства внутри ямы; устойчивому равновесию отвечает положение частицы на «дне» ямы (оно достигается при кинетической энергии частицы Екин = E V = 0). Если же E > V0, то частица преодолеет действие сил притяжения и покинет яму. Примером может служить движение упругого шарика, находящегося в поле сил земного притяжения, в чашке с пологими стенками (рис. 2).
         В квантовой механике, в отличие от классической, энергия частицы, находящейся в связанном состоянии в П. я., может принимать лишь определённые дискретные значения, т. е. существуют дискретные Уровни энергии (см., например, рис. 6 к ст. Квантовая механика). Однако такая дискретность уровней становится заметной лишь для систем, имеющих микроскопические размеры и массы. По порядку величины расстояние ΔE между уровнями энергии для частицы массы m в «глубокой» яме ширины а определяется величиной ΔE Потенциальная ямаħ/ma2 (ħПланка постоянная). Наинизший (основной) уровень энергии лежит выше «дна» П. я. (см. Нулевая энергия). В П. я. малой глубины (Voħ/ma2) связанное состояние может вообще отсутствовать (так, протон и нейтрон с параллельными Спинами не образуют связанной системы, несмотря на существование сил притяжения между ними).
         Кроме того, согласно квантовой механике, частица, находящаяся в П. я. со «стенками» конечной толщины (типа кратера вулкана), может покинуть П. я. за счёт туннельного эффекта (См. Туннельный эффект) даже в том случае, если её энергия меньше высоты ямы (ср. со ст. Потенциальный барьер).
         Форма П. я. и её размеры (глубина и ширина) определяются физической природой взаимодействия частиц. Важный случай — кулоновская П. я., описывающая притяжение атомного электрона ядром. Понятие «П. я.» широко применяется в атомной и молекулярной физике, а также в физике твёрдого тела и атомного ядра..
         Лит. см. при статьях Квантовая механика, Ядро атомное, Твёрдое тело.
        
        Рис. 1. Схематическое изображение потенциальной ямы V(x): V0 — глубина ямы, а — ширина. Полная энергия E частицы является сохраняющейся величиной и поэтому изображена на графике горизонтальной линией.
        
        Рис. 2. Шарик массы m с энергией E1 < V0 не может покинуть яму глубиной V0 = mgH (где g — ускорение силы тяжести, Н — высота ямы, в которую попал шарик) и будет совершать колебания между точками 1 и 2 (если пренебречь трением), поднимаясь лишь до высоты h = E1/mg. Если же энергия шарика E2 > V0, то он покинет яму и уйдёт на бесконечность с постоянной скоростью ν, определяемой из соотношения mν2/2 = E2 — V0.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Потенциальная яма" в других словарях:

  • ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА — ограниченная область пространства, определяемая физ. природой вз ствия ч ц, в к рой потенц. энергия ч цы меньше, чем вне её. Термин «П. я.» происходит от вида графика, изображающего зависимость потенц. энергии U ч цы в силовом поле от её… …   Физическая энциклопедия

  • Потенциальная яма — участок от X1 до X2 Потенциальная яма – область пространства, где присутствует локальный минимум потенциальной энергии …   Википедия

  • ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА — ограниченная область пространства, в которой потенциальная энергия частицы меньше, чем вне ее; термин связан с видом графика зависимости потенциальной энергии от координат. В потенциальной яме частица с энергией, меньшей глубины ямы, находится в… …   Большой Энциклопедический словарь

  • потенциальная яма — Минимум потенциальной энергии, который образуется в полупроводниковом материале прибора с переносом заряда под воздействием напряжения, приложенного к затвору переноса, и который собирает любые существующие подвижные заряды. [ГОСТ 25532 89]… …   Справочник технического переводчика

  • ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА — ограниченная область пространства, окружённая (см.) и определяющая состояния материальных систем, в которых она обладает резко пониженными значениями потенциальной энергии. Термин связан с видом графической зависимости потенциальной энергии… …   Большая политехническая энциклопедия

  • потенциальная яма — ограниченная область пространства, в которой потенциальная энергия частицы меньше, чем вне её; термин связан с видом графика зависимости потенциальной энергии от координат. В потенциальной яме частица с энергией, меньшей глубины ямы, находится в… …   Энциклопедический словарь

  • потенциальная яма — potencinė duobė statusas T sritis chemija apibrėžtis Erdvės sritis, kurioje dalelės potencinė energija mažesnė nei gretimose srityse. atitikmenys: angl. potential hole; potential well rus. потенциальная яма …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • потенциальная яма — potencialo duobė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. potential hole; potential well vok. Potentialmulde, f; Potentialtopf, m rus. потенциальная яма, f pranc. cuvette de potentiel, f; puits de potentiel, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Потенциальная яма — 9. Потенциальная яма Минимум потенциальной энергии, который образуется в полупроводниковом материале прибора с переносом заряда под воздействием напряжения, приложенного к затвору переноса, и который собирает любые существующие подвижные заряды… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА — огранич. область пространства, в к рой потенциальная энергия частицы меньше, чем вне этой области. Если полная энергия частицы меньше её потенциальной энергии на краю П. я., то частица, согласно представлениям классич. физики, остаётся в П. я …   Большой энциклопедический политехнический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»