Erklären Sie mir das Quantentunneln im Detail, vorausgesetzt, ich habe Physikkenntnisse von der Universität
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Ein Teilchen, wie ein Elektron oder ein Atom, kann durch eine potenzielle Barriere passieren, die es nicht in der Lage wäre, dies traditionell dank der quantenmechanischen Phänomene, die als Quantentunnelung bekannt sind, zu tun. Oder um es anders auszudrücken, es ist ein Phänomen, bei dem ein Teilchen durch eine Wand passieren kann, die seine Energie normalerweise verhindern würde. Die wellenartigen Eigenschaften der Teilchen sind mit dem Quantentunnelungsprozess verbunden. Teilchen können in einem wellenähnlichen Zustand existieren, in dem ihre Lage und ihr Momentum nach Quantenmechanik variabel sind. Dies bedeutet, dass das Teilchen sich ausbreiten und eine breite Palette von potenziellen Zuständen erforschen kann, anstatt auf die klassische Energie der Barriere beschränkt zu sein. Das Teilchen kann die Barriere überqueren und auf der anderen Seite entstehen, wenn sich sein wellenähnlicher Zustand weit genug ausbreitet. Die Höhe und Breite der Barriere beeinflussen die Wahrscheinlichkeit eines Teilchentunnels. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen durch eine Barriere tunnelt, verringert sich mit seiner Höhe und Breite. Die Energie des Teilchens hat auch einen signifikanten Einfluss auf den Tunnel. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen durch eine Barriere erhöht mit Energie.
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Wie oft geschieht Quanten-Tunnel in normaler Raumtemperatur-Materie?
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Quantum Tunneling geschieht sehr häufig in der gewöhnlichen Raumtemperatur Materie. Es tritt auf, wenn Partikel in ihrem wellenartigen Zustand sind, was für die meisten Teilchen bei Raumtemperatur der Fall ist. Die Wahrscheinlichkeit des Quanten Tunneling hängt von der Energie des Teilchens, der Höhe und Breite der Barriere und der Temperatur der Umgebung. Im Allgemeinen, je höher die Temperatur, desto höher die Wahrscheinlichkeit des Quanten Tunneling.
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