Exercícios Resolvidos de Degrau e Tunelamento

UFRJ, Física 4, P2 - 2012.1, Questão ME05

Um feixe com Equation , todos com energia Equation e o número de onda Equation , deslocam-se no sentido positivo do eixo Equation e incidem numa barreira de potencial.

Foi observado que Equation voltaram (sentido negativo do eixo Equation );.

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

  1. Equation e a energia total de cada elétron é menor que Equation
  2. Equation e a energia total de cada elétron é maior que Equation
  3. Equation e a energia total de cada elétron é menor que Equation
  4. Equation e a energia total de cada elétron é maior que Equation
  5. Equation e a energia total de cada elétron é menor que Equation
  6. Equation e a energia total de cada elétron é maior que Equation
  7. Equation e a energia total de cada elétron é menor que Equation
  8. Equation e a energia total de cada elétron é maior que Equation

Passo 1

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

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Se Equation de Equation elétrons foram refletidos, Equation elétrons penetraram na barreira.

Logo, a probabilidade de um elétron penetrar na barreira é

Equation

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

Resposta

Letra (c): Equation e a energia total de cada elétron é menor que Equation

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