Gegen die Wand stoßen: Teilchen und Potentialbarrieren

Was wäre, wenn ein Teilchen seinen Weg durch eine Potentialstufe hindurch fortsetzen könnte – wenn die Stufe also von begrenzter Weite wäre? Dann haben Sie es mit einer Potentialbarriere zu tun, wie sie durch folgende Gleichungen beschrieben wird:

V(x) = 0, für x < 0

V(x) = V₀, für 0 ≤ x ≤ a

V(x) = 0, für x > a

Abbildung 4.8 zeigt, wie dieses Potential aussieht.

 

Abbildung 4.8: Eine Potentialbarriere mit E > V₀

Bei der Lösung der Schrödinger-Gleichung für eine Potentialbarriere muss man zwei Fälle unterscheiden, entsprechend der Frage, ob das Teilchen eine größere oder eine geringere Energie als die Potentialbarriere aufweist. Mit anderen Worten, wenn E die Energie des einfallenden Teilchens ist, muss man die beiden Fälle E > V₀ und E < V₀ betrachten. Dieser Abschnitt beginnt mit E > V₀.