Potentsiaalibarjäär

Potentsiaalibarjäär on ruumipiirkond, mis eraldab kaht madalama potentsiaaliga ruumiosa. Potentsiaalibarjääri iseloomulik omadus on tema kõrgus. Seda väljendab minimaalne energia, mis peab klassikalisel osakesel olema, et barjääri ületada.

Joonis 1. Potentsiaalse energia graafiku näide

Joonis 2. Ristkülikuline potentsiaalibarjäär

Potentsiaalibarjäär võib olla mitmesuguse kujuga. Joonisel 1 on piirkond BNC barjääriks osakestele energiaga E1. Osakestele energiaga E2 on barjääriks piirkond nullist kuni punktini D, sest osake pole suuteline jõudma koordinaatide algusele lähemale selle punkti koordinaadist.

Arvutuste illustreerimiseks kujutatakse potentsiaalibarjäärisageli ristkülikuna. Joonisel 2 on potentsiaalibarjääri II kõrgus V₀ ja laius 2a. Et osake (või nende süsteem) suudaks selle barjääri ületada (jõuda piirkonnast I piirkonda III), peab tema energia olema suurem kui barjääri kõrgusele vastav energia (V₀).

Nii on see klassikalise füüsika seaduste järgi. Kvantmehaanikas võib väiksema energiaga osake siiski potantsiaalibarjääri teatud tõenäosusega ületada. Sel juhul öeldakse, et toimub osakese tunneleerumine.

Vaata ka

• Tunneliefekt
• Schottky barjäär
• Pn-siire