Efecto tunel

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CALCULO DE LA PROBABILIDAD DE EFECTO TUNEL

Rodríguez Juan Camilo, Parra Huertas Osman, Ramírez Betancur Luis Eduardo
lramirezb1@ucentral.edu.co
Facultad de Ingeniería Electrónica
Universidad Central
Abstract— The effect tunneling is a quantum mechanical whereby a particle can pass through a potential barrier without having enough energy to pass over, because the probability that theparticle is located on the other side of the barrier is not zero.

Palabras Claves— Rayos X, Difracción, Valor de Campo, Trayectoria, probabilidad, efecto túnel.

RESUMEN

El efecto túnel es un efecto mecánico cuántico que consiste en que una partícula pueda atravesar una barrera de potencial sin tener energía suficiente para rebasarla por encima, debido a que la probabilidad de que la partículase encuentre al otro lado de la barrera no es nula. Los parámetros de absorción y emisión de radiación son objeto de estudio durante el siglo XVIII y XIX , Dando paso a los primeros fundamentos de la física moderno, naciendo una revolución tecnológica a partir de la innovación científica. Los complementos a las teorías de Maxwell, la aparición de pensadores como Planck yBoltzmann dan paso a esta serie de cambios con el fin de comprender la naturaleza de los fenómenos.

INTRODUCCION

E
l efecto túnel es un efecto cuántico descrito en 1928 por George Gamow para explicar la desintegración radiactiva en la que se producía la emisión de las partículas alfa (().

Descubrió con base en el principio de incertidumbre de Heisenberg que una pequeña parte deun núcleo atómico, la parte que más tarde constituye alfa ((), no está exactamente en el núcleo sino ligeramente separada de él, lo bastante separada como para que predominen los efectos de la fuerza de repulsión electrostática y no la interacción nuclear fuerte.

El efecto túnel descrito por Gamow, no solo explica el proceso que permite la emisión de una partícula alfa ((), sino que es tambiénla explicación de la fusión nuclear que tiene lugar en las estrellas. Allí, dos protones deben acercarse lo bastante como para formar un nuevo núcleo atómico. Sin embargo, en cuanto más se acercan, mayor es la repulsión electrostática entre ellos. El efecto túnel permite que los protones caven un túnel a través de esa repulsión y se aproximen lo bastante como para que la interacción nuclearfuerte los mantenga unidos. De hecho, la existencia del efecto túnel compensa la falta de energía que sería necesaria para llevar a cabo el proceso en su ausencia, una energía tal que en la mayoría de las estrellas la temperatura sería insuficiente para que hubiese fusión. El efecto túnel se manifiesta también en procesos tan cotidianos como los que tienen lugar en una pila electrónica o en un circuitoelectrónico.

Marco Teórico

Efecto túnel: El efecto túnel puede ser explicado a partir del concepto de ondas de probabilidad. Consideremos el balanceo de una bola en una colina con subidas y bajadas sin fricción, según lo mostrado en la figura, suponga que la bola esta sostenida momentáneamente y se suelta de la posición A, esta rodara cuesta abajo y subirá la colina hacia la posición C,nunca podrá llegar a una altura mas alta que el nivel del punto A, podrá llegar a la posición B, que esta en la misma altura que A, la bola ira hacia arriba y hacia abajo, oscilando entre los puntos A y B, para siempre. No hay forma por la cual la bola pueda pasar a la posición D dentro del dominio de la mecánica Newtoniana, pero esto es exactamente lo que ocurre en el dominio de la mecánicacuántica. La bola puede rodar cuesta abajo en la otra cara de la colina, después de subir hasta la posición B, esta se materializa en la otra cara, esto se denomina efecto túnel en la mecánica cuántica. (Figura 1)

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Figura 1. Modelo del efecto Túnel

Ecuación de  Schrödinger dependiente del tiempo: Se soluciona la ecuación de Schrödinger  dependiente del tiempo para un electrón que se mueve...
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