当前课程知识点:量子力学(上) > 第三章 一维势场中的粒子 > 3.5 一维散射问题 > 3.5.3 方势阱的共振透射
类似地
我们也可以来研究
势阱的情形
那就是
把这个势能曲线
从向上凸起改成向下
也就是说
在前面的表达式里边
把 V0 变成 -V0
这样变了之后
整个实轴
都是经典允许区了
所以说
没有量子隧穿的问题
但是在这里
我们仍然发现了
量子现象的特征
也就是
粒子的波动性的表现
那就是共振
在势阱情况下的解析计算
基本上也是按照
刚才的做法来进行
所以说
计算的结果略有不同
具体地说
现在 T
变成了一个这样的表达式
最重要的区别是
这里出现的是
正弦而不再是
双曲正弦
由于这样的特点
我们发觉当 k'a 等于 π
的整数倍的时候
那么 sink'a = 0
就使得 T = 1
这当然是
透射系数的最大值
图像
就是下边这个样子
在 E 逐渐增加的时候
T 出现波动
而在某些特殊点
T 会达到它的极大
对于这样的一个条件
我们可以
做这样的一个
物理的理解
那就是如果把
出现极大值的时候的能量
表达出来
它变成这样的一个表达式
-V0 是这个势阱的底部
然后
从这个底部往上升
出现一系列的能量值
由于现在我们考虑的是
散射情形
所以说
这个 n 的取值
要使得这个 E
是大于零的
而这个表达式
让我们想起了
宽度为 a 的
无限深势阱的能级的公式
如果我们把
势阱的底部
取在 -V0 的话
这正表达了
这个无限深势阱里的
能级的位置
这里出现的现象
并不是一个巧合
那就是
一方面
在散射问题里边
会出现
透射系数出现极大值
另一方面
在束缚态问题当中
无限深势阱里
形成一系列的
分立能级
这两个现象
事实上有
相同的物理起因
那就是
在势阱的两个壁上的
反射回波
在势阱里
产生了共振
换句话说
形成了驻波
这样的一个要求
就使得势阱的宽度
成为半波长的整数倍
所以 这种现象
我们称之为共振透射
这就是
共振透射的一个示意图
左边说的是
无限深势阱里的
各个能级
右边说的是一个
有限深势阱当中
发生的透射现象
那么
在粒子的能量恰好和
无限深势阱中的能级
相对应的时候
在散射现象当中
就发生了共振
我们有的时候
称之为
在这个有限深的势阱中
存在着一些虚的能级
那么就可以说
当粒子的能量
和势阱里的虚能级
一致的时候
就会发生共振透射
刚才我们也分析了
在势垒情况下的
量子隧穿
那么
由前面所展示的
隧穿率
随着能量的变化
我们也发现了
一些共振现象
那就是
隧穿几率明显增大
并且达到极大值
这种现象
我们称之为
隧穿情况下的共振
-引言
--引言
-1.1 普朗克的光量子假说
-1.2 玻尔的原子结构模型
-1.3 德布罗意的物质波假说
-第一章 量子力学的历史渊源--第1周作业
-2.1波函数
-第二章 波函数与薛定谔方程--第2周作业
-2.2 薛定谔方程
-第二章 波函数与薛定谔方程--第3周作业
-3.1一维运动问题的一般分析
-第三章 一维势场中的粒子--第4周作业
-3.2 方势阱
-3.3 δ函数势阱
-第三章 一维势场中的粒子--第5周作业
-3.4 线性谐振子
-3.5 一维散射问题
-第三章 一维势场中的粒子--第6周作业
-*3.6 δ势的穿透
-*3.7 周期性势场中的能带结构
--第三章 一维势场中的粒子--第7周作业
-4.1 算符及其运算
-第四章 力学量用算符表示--第8周作业
-4.2 厄密算符的主要性质
-第四章 力学量用算符表示--第9周作业
-4.3 动量本征函数的归一化
-4.4 角动量算符的本征值和本征态
-第四章 力学量用算符表示--第10周作业
-5.1 量子力学中的守恒量
-5.2 对称性与守恒量
-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第11周作业
-5.3 全同粒子系统波函数的交换对称性
-*5.4 Schrödinger图画和Heisenberg图画
-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第12周作业
-6.1 中心力场中粒子运动的一般性质
-*6.2 球无限深势阱
-第六章 中心力场--第13周作业
-6.3 三维各向同性谐振子
-6.4 氢原子和类氢离子
-7.1 带电粒子在电磁场中的薛定谔方程
-*7.2 朗道能级
-*7.3 阿哈罗诺夫-博姆(Aharonov-Bohm)效应