ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР

       

ограниченная в пространстве область высокой потенц. энергии ч-цы в силовом поле, по обе стороны к-рой потенц. энергия б. или м. резко спадает. П. б. соответствует силам отталкивания.

На рис. изображён П. б. простой формы для случая одномерного (по оси х) движения ч-цы. В нек-рой точке x=x0 потенц. энергия U(х) принимает макс. значение U0, наз. высотой барьера. П. б. делит пр-во на две области (I и II), в к-рых потенц. энергия ч-цы меньше, чем внутри П. б. (в области III; d — ширина барьера).

В к л а с с и ч е с к о й м е х а н и к е прохождение ч-цы через П. б. возможно лишь в том случае, если её полная (кинетическая + потенциальная) энергия ? не меньше высоты П. б.,??U0; тогда ч-ца пролетает над барьером. Если же энергия ч-цы недостаточна для преодоления барьера, ?

В к в а н т о в о й м е х а н и к е, в отличие от классической, возможно прохождение через П. б. ч-ц с энергией ?U0 (надбарьерное отражение). Такие особенности поведения ч-ц в квант. физике связаны с корпускулярно-волновой природой микрочастиц (см. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА). Туннельный эффект существен лишь для систем, имеющих микроскопич. размеры и массы. Чем уже П. б. и чем меньше разность U0-?, тем больше вероятность для частицы пройти через барьер.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР

- область повышенного значения потенциальной энергии, разделяющая области с пониженным её значением ( потенциальные ямы и долины). Классич. система может преодолеть П. б., получив извне необходимое кол-во энергии. Такой способ преодоления барьера носит назв. активационного. Если система находится в равновесии с термостатом при темп-ре Т, много меньшей мин. высоты D П. б., то термоактивац. процесс с подавляющей вероятностью перебрасывает систему через П. б. в малой окрестности перевальной точки, к-рой соответствует высота D. Вероятность термоактивац. процесса определяется ф-лой

где предэкспоненц. множитель зависит от деталей ди-намич. и релаксац. процессов вблизи точки перевала, но экспонента является универсальной.

Квантовая механика допускает возможность проникновения сквозь П. б. частицы (системы), обладающей энергией вследствие неопределённости энергии

за конечный промежуток времени. Такой процесс наз. квантовым туннелированием (см. Туннельный эффект). Представление о квантовом тун-нелировании впервые введено Дж. Гамовом (G. Gamov) в 1927 для объяснения a-распада радиоакт. ядер.

В. Л. Покровский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.