[C.1.8] 高さ V=2.0,幅 a=2.0 の障壁に,左側から平面波で表される エネルギー E=8.0 の 電子が入射して,定常状態になったときの波動関数(シュレーディンガー方程式の解)を動画で表示する. |
♣ 左画像の上にマウスポインタを置くと動画が始まる.
はずして再び置くと動画は再開する.
動画の縦軸は波動関数の絶対値を,色はその複素数の位相を表す.
V と E の値は波動関数の絶対値とは別の尺度で右側に示されている.
障壁の手前側では入射波と障壁による反射波が干渉 して,山と谷が現れる.
障壁を通り過ぎると透過平面波だけになり,振幅は一定である.
画像の上部にある t = ・・・ は経過時間を示す.右図は,この障壁に対する透過率を入射平面波のエネルギーの関数として表したグラフ である.反射率と透過率の和は常に1であり, いまの場合,透過率は縦赤線の長さで,反射率は縦青線の長さで表される. このエネルギーを持つたくさんの電子が入射したとき,この透過率(反射率)の割合で透過(反射)電子が観測される.. 入射波のエネルギーは障壁の高さの4倍であって,ほとんどが透過波になっている. しかし,わずかではあるが反射波もなお存在する. |