Вход

Туннельный эффект и его применение

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 430299
Дата создания 2020
Страниц 19 ( 14 шрифт, полуторный интервал )
Источников 7
Изображений 4
Файлы
DOCX
Туннельный эффект.docx[Word, 182 кб]
Без ожидания: файлы доступны для скачивания сразу после оплаты.
Ручная проверка: файлы открываются и полностью соответствуют описанию.
Документ оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.
390руб.
КУПИТЬ

Образцы страниц
развернуть (19)

Туннельный эффект и его применение Образец 109771
Туннельный эффект и его применение Образец 109772
Туннельный эффект и его применение Образец 109773
Туннельный эффект и его применение Образец 109774
Туннельный эффект и его применение Образец 109775
Туннельный эффект и его применение Образец 109776
Туннельный эффект и его применение Образец 109777
Туннельный эффект и его применение Образец 109778
Туннельный эффект и его применение Образец 109779
Туннельный эффект и его применение Образец 109780
Туннельный эффект и его применение Образец 109781
Туннельный эффект и его применение Образец 109782
Туннельный эффект и его применение Образец 109783
Туннельный эффект и его применение Образец 109784
Туннельный эффект и его применение Образец 109785
Туннельный эффект и его применение Образец 109786
Туннельный эффект и его применение Образец 109787
Туннельный эффект и его применение Образец 109788
Туннельный эффект и его применение Образец 109789

Содержание

ВВЕДЕНИЕ ... 3
1 Общие сведения ... 5
1.1 История ... 5
1.2 Теория туннельного эффекта ... 6
2 Туннельный эффект ... 10
2.1 Туннелирование электронов в твёрдых телах ... 10
2.2 Туннельный диод ... 11
2.3 Физические явления, обусловленные туннельным эффектом ... 12
2.4 Применение туннельного эффекта ... 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... 18
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ... 19

Введение

Туннельный эффект (туннелирование) – прохождение частицы (или системы) сквозь область пространства, пребывание в которой запрещено классической механикой. Наиболее известный пример такого процесса – прохождение частицы сквозь потенциальный барьер, когда её энергия меньше высоты барьера.

Туннельный эффект, туннелирование — преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) меньше высоты барьера. Туннельный эффект — явление исключительно квантовой природы, невозможное в классической механике и даже полностью противоречащее ей. Аналогом туннельного эффекта в волновой оптике может служить проникновение световой волны внутрь отражающей среды (на расстояния порядка длины световой волны) в условиях, когда, с точки зрения геометрической оптики, происходит полное внутреннее отражение. Явление туннелирования лежит в основе многих важных процессов в атомной и молекулярной физике, в физике атомного ядра, твёрдого тела и т. д.

Актуальность темы реферата заключается в том, что новое явление, называемое туннелированием, позволило объяснить многие экспериментально наблюдавшиеся процессы. Найденное решение позволило понять большой круг явлений и было применено для описания процессов, происходящих при вылете частицы из ядра, - основы атомной науки и техники.

Цель работы – более полное изучение туннельного эффекта и его применения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть общие сведения о туннельном эффекте, историю его открытия, теорию туннельного эффекта, туннелирование электронов в твёрдых телах, туннельный диод, физические явления, обусловленные туннельным эффектом, а также применение туннельного эффекта и другие моменты.

Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список.

Фрагмент работы для ознакомления

1.1 История

Открытию туннельного эффекта предшествовало открытие А. Беккерелем в 1896 году радиоактивного распада, изучение которого продолжили супруги Мария и Пьер Кюри, в 1903 году получившие за свои исследования Нобелевскую премию. На основе их исследований в следующее десятилетие была сформулирована теория радиоактивного полураспада, вскоре подтверждённая экспериментально.

В то же время, в 1901 году, молодой учёный Роберт Френсис Эрхарт (Robert Francis Earhart), исследовавший с помощью интерферометра поведение газов между электродами в различных режимах, неожиданно получил необъяснимые данные. Ознакомившись с результатами экспериментов, известный учёный Д. Томсон предположил, что здесь действует ещё не описанный закон и призвал учёных к дальнейшим исследованиям.

...

1.2 Теория туннельного эффекта

Туннельный эффект является принципиально квантово-механическим эффектом, не имеющим аналога в классической механике. В этом основной интерес туннельного эффекта для физики и физиков. В рамках классической механики априорно ясно, что любое материальное тело, имеющее энергию E, не может преодолеть потенциальный барьер высотой V0 , если V0 > E (Рисунок 1, а). При падении тела на такой барьер оно может лишь отразиться от него. Это утверждение находится в полном согласии с законом сохранения энергии.

...

2.1 Туннелирование электронов в твёрдых телах

В 1922 г. было открыто явление холодной электронной эмиссии из металлов под действием сильного внешнего электрического поля. Оно сразу поставило физиков в тупик. График потенциальной энергии электрона в этом случае изображен на (Рисунок 2.1) Слева, при отрицательных значениях координаты х — область металла, в котором электроны могут двигаться почти свободно. Здесь потенциальную энергию можно считать постоянной. На границе металла возникает Потенциальная стенка, не позволяющая электрону покинуть металл; он может это сделать, лишь приобретя добавочную энергию, равную работе выхода Авых. При низкой температуре такую энергию может получить только ничтожная доля электронов.

...

2.3 Физические явления, обусловленные туннельным эффектом

α-Распад атомных ядер

Явление радиоактивности было обнаружено А. Беккерелем в самом конце XIX веке. Он установил, что атомные ядра спонтанно (самопроизвольно) испускают α-, β- и γ-лучи, характеризуемые различной проникающей способностью. Вскоре после этого Э. Резерфорд и М. Кюри установили, что это α-частицы (ядра гелия), электроны и γ-лучи. В начале XX века был накоплен значительный экспериментальный материал о свойствах радиоактивности ядер.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены общие сведения о туннельном эффекте, история его открытия, теория туннельного эффекта, туннелирование электронов в твёрдых телах, туннельный диод, физические явления, обусловленные туннельным эффектом, а также применение туннельного эффекта и другие моменты.

...

Список литературы [ всего 7]

  1. Арустамян Д.А., Казакова А.Е. Элементы и приборы наноэлектроники: учебно-методическое пособие к лекционным, практическим занятиям и самостоятельной работе студентов / Д.А. Арустамян, А.Е. Казакова; Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. – Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2017. – 48 с.
  2. Гасумянц В. Э. Размерное квантование. Часть 1 Энергетический спектр наноструктур : учеб. пособие / В. Э. Гасумянц [и др.] ; под ред. С. Н. Лыкова. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. − 258 с.
  3. Митрофанов В.П. Методы прецизионных физических измерений, основанные на квантовых эффектах: Учебное пособие. – М.: Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. – 54 с.
  4. Ткалич В.Л., Макеева А.В., Оборина Е.Е. «Физические основы наноэлектроники». Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – 83с.
  5. ...
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00938
© Рефератбанк, 2002 - 2024