Wolna encyklopedia

Studnia kwantowa to jednowymiarowa studnia potencjału powodująca ograniczenie cząstek w jednym wymiarze przez bariery potencjału. W zależności od kształtu funkcji potencjału mamy do czynienia z różnymi rodzajami studni kwantowych.

Spis treści

Nieskończona studnia kwantowa

Nieskończona studnia kwantowa

Nieskończona studnia kwantowa jest obiektem teoretycznym. Potencjał bariery jest nieskończony, czyli cząstka o żadnej energii nie może przeniknąć w głąb bariery.

Cząstka w nieskończonej studni kwantowej nie może posiadać dowolnej energii, a jedynie energie postaci (poziomy energetyczne):

E=\frac {n^2 \hbar^2 \pi^2}{2 m a^2}

gdzie n jest dowolną liczbą naturalną, \hbar - stałą Plancka podzieloną przez 2π, m - masą cząstki, a - szerokością studni

Skończona studnia kwantowa

Skończona prostokątna studnia kwantowa

Skończona prostokątna studnia kwantowa

W skończonej prostokątnej studni kwantowej potencjał bariery przyjmuje skończoną wartość i zmiana potencjału następuje skokowo.

W przypadku skończonej studni kwantowej również następuje dyskretyzacja energii, przy czym w studni musi się znajdować przynajmniej jeden poziom energetyczny

Inne rodzaje skończonych studni kwantowych

Oprócz studni prostokątnej wykonuje się również studnie paraboliczne, studnie schodkowe i inne.

paraboliczna studnia kwantowa
schodkowa studnia kwantowa

Zastosowanie

Studnie kwantowe stosuje się jako obszar czynny w laserach półprzewodnikowych

Zobacz też

Źródło: „haslo,Studnia_kwantowa”