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DESCRIPCION DEL EFECTO TUNEL, Apuntes de Física Cuántica

describe el efecto tunel y sus aplicaciones

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 03/06/2021

miguel-chacca
miguel-chacca 🇵🇪

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EFECTO TUNEL
Considerando un electrón que se desplaza con cierta energía menor que la que se necesita para
impactar y lograr pasar a través de una barrera o colina potencialmente energética, visto desde
la física clásica sería imposible, por lo que la teoría del efecto túnel nos dice que sí hay una cierta
probabilidad que sí logre atravesar desplazándose "a través" de una estructura, en vez de
superarla por la ruta convencional que atraviesa la cima energética relativa.
De acuerdo con la mecánica clásica, dicha partícula nunca podría escapar de la zona I. Sin
embargo, nosotros encontraremos que la teoría cuántica predice una probabilidad finita (no
nula) de encontrar la partícula más allá de la barrera; es decir, en la zona III.
VARIABLES
-De la ecuación de Schrödinger:
Según las condiciones del problema, podríamos hallar las funciones de onda con ciertas
constantes en cada subintervalo, con lo cual, al considerar las condiciones de contorno,
podríamos determinar la probabilidad con la que puede atravesar la partícula ante la barrera de
potencial, con la variable de coeficiente de transmisión(T).
-coeficiente de transmisión: Indica qué tanto es probable que la partícula logre pasar la barrera
de potencial,
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EFECTO TUNEL

Considerando un electrón que se desplaza con cierta energía menor que la que se necesita para impactar y lograr pasar a través de una barrera o colina potencialmente energética, visto desde la física clásica sería imposible, por lo que la teoría del efecto túnel nos dice que sí hay una cierta probabilidad que sí logre atravesar desplazándose "a través" de una estructura, en vez de superarla por la ruta convencional que atraviesa la cima energética relativa.

De acuerdo con la mecánica clásica, dicha partícula nunca podría escapar de la zona I. Sin embargo, nosotros encontraremos que la teoría cuántica predice una probabilidad finita (no nula) de encontrar la partícula más allá de la barrera; es decir, en la zona III.

  • VARIABLES

-De la ecuación de Schrödinger:

Según las condiciones del problema, podríamos hallar las funciones de onda con ciertas constantes en cada subintervalo, con lo cual, al considerar las condiciones de contorno, podríamos determinar la probabilidad con la que puede atravesar la partícula ante la barrera de potencial, con la variable de coeficiente de transmisión(T).

-coeficiente de transmisión: Indica qué tanto es probable que la partícula logre pasar la barrera de potencial,

-Condiciones de frontera: Es de acuerdo de cada problema.

  • Aplicación Diodo túnel

Es un dispositivo utilizado en los circuitos rápidos porque su respuesta a la alta frecuencia es mucho mejor que la de cualquier transistor. También puede funcionar como amplidicador, oscilador o como bioestable.

El efecto túnel es controlable para interrumpir corrientes tan rápidamente que se puede construir un oscilador capaz de trabajar a frecuencias superiores de 1011 𝐻𝐻𝐻𝐻. En esencia, este diodo es un dispositivo de baja potenca para aplicaciones que involucran mircoondas y que están relativamente libre de efectos de la radiación