Kuantum tünelleme etkisi

Kuntum tünelleme etkisi E enerjili gönderilen bir dalganın V potansiyel enerjisine sahip bir engeli V>E şartında geçebilmesidir. Bu olay klasik fiziği göre imkansızdır. Ancak dalga ve olasılık temelli kuntum fiziğine göre bu mümkün. Makro dünyadan bir örnek olarak insanın duvardan geçmesi ya da bir çocuğun boyundan daha uzun bir duvardan engelsiz geçmesini verebiliriz.Ancak bu engelin V’si sınırlı ise geçerlidir çünkü engelin potansiyel enerjisi sonsuz ve parçacık yine de geçebiliyorsa normalizasyon koşullu bir dalga fonksiyonu oluşması gerekli bir durum olmamaktadır.Halbuki normalizasyon koşuluna uyulmaması demek bir parçacığın sonsuz evrende de bulunmamasının olası olduğunu doğal olarak sonsuz aralıktaki bir evrende parçacığın bulunma olasılığının 1 olmayabileceği demek olmaktadır.

Kuantum tünelleme dedik ama nükleer fizikte , biyolojide ve teknoloji alanlarında kullanımı yaygındır.Nükleer fizikte alfa bozunumunun gerçekleşmesini açıklamakta kullanılır.Şöyle ki çok protona (Z) sahip (genelde bozunum şartı Z>82) atomlar alfa bozunumu sırasında açığa çıkan alfa parçacıklarının atomun sahip olduğu yüksek coloumb kuvvetini aşmasını tünelleme etkisiyle yaptığını açıklar.Teknolojik olarak çok yüksek çözünürlüklü mikroskop çalışma şeklini tünelleme etkisi oluşturur.Biyolojide koku moleküllerinin algılanması için oluşturulan bariyeri aşıp tünelleme yaparak gerçekleştiği düşüncesidir.DNA mutasyonlarının açıklanmasında da kullanılmaktadır.

Ayrıca bu konu fizik felsefesine de çok önemli düşünme malzemeleri de vermekte birçok yeni soru çıkarabilmektedir.Tünelleme olayı da olasılık temellidir.Yani tünelleme her zaman olmayabilir.Bu olasılığın hesaplanması için Schdödinger denkleminin engel öncesi-engel içi-engel sonrası bölümlerinde dalga fonksiyonlarının potansiyele ve koordinattaki x ekseni değerine göre engel sonrası dalga fonsiyonunun engel genişliği ve sonsuz aralıkta normalizasyon hesabında yerine koyulması ile bulunur.

Ahmet Akdel

Han da yolcu, ofiste çaycı, evde baba

See Full Bio