趣味现象:量子共振隧穿
量子隧穿是一种很神奇的现象。根据量子力学,万物都有波动性,这就导致了一个很反常的现象:就算物体的能量不足以穿过某个障碍物它仍然有一定的几率穿过这个障碍物。举个例子,停在车库中的一辆汽车是有可能穿透车库门跑出来的!只要你等的时间足够长。不过,实际上只有微观粒子,特别是电子,隧穿现象才很明显,就算你加一个电场把电子束缚住它也有几率会漏出来,当然,电场越强几率越小。而像汽车这种宏观物体,这个“足够长”已经大于宇宙年龄了。。。因此你完全不用担心你车库里面的汽车会跑出来。
在量子隧穿中还有一类很神奇的现象:共振隧穿。它就跟共振一样,当粒子的能量取某些值时隧穿的概率会突然增大以至于接近1,就像根本就没有障碍物一样!当能量稍微再增大一点时概率又会迅速下降。这是怎么做到的呢?下面我们来讨论一下。