Exercícios Resolvidos de Degrau e Tunelamento

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Enunciado

Um feixe com 100   e l é t r o n s , todos com energia E e o número de onda k , deslocam-se no sentido positivo do eixo X e incidem numa barreira de potencial.

Foi observado que 64   e l é t r o n s voltaram (sentido negativo do eixo X );.

Com base nestas informações podemos afirmar que a probabilidade de um elétron penetrar uma barreira de potencial é de:

  1. 64 % e a energia total de cada elétron é menor que U .
  2. 64 % e a energia total de cada elétron é maior que U .
  3. 36 % e a energia total de cada elétron é menor que U .
  4. 36 % e a energia total de cada elétron é maior que U .
  5. 8 % e a energia total de cada elétron é menor que U .
  6. 8 % e a energia total de cada elétron é maior que U .
  7. 4,5 % e a energia total de cada elétron é menor que U .
  8. 4,5 % e a energia total de cada elétron é maior que U .

Passo 1

Se todos os elétrons tivessem energia E maior que U , então 100 % ultrapassariam a barreira. Como nem todos passam, podemos inferir que a energia E é menor que U e os elétrons que passam, passam por tunelamento .

Passo 2

Se 64 de 100 elétrons foram refletidos, 36 elétrons penetraram na barreira.

Logo, a probabilidade de um elétron penetrar na barreira é

36 100 = 36 %

Assim, a opção que melhor se encaixa é a letra (c).

Resposta

Letra (c): 36 % e a energia total de cada elétron é menor que U .

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