Defina:
Barreira de potencial
Barreira de potencial
Passo 1
O enunciado pede a definição de “barreira de potencial”, tema que aparece em Mecânica Quântica de partículas unidimensionais. Para responder, vamos primeiro resumir o que é um potencial em 1D e depois caracterizar especificamente o que chamamos de barreira de potencial.
Passo 2
Em uma dimensão espacial, dizemos que uma partícula está sujeita a um potencial
onde
a sua altura.
Passo 3
Qualitativamente, no regime clássico, se a energia da partícula
for menor que
, ela ficaria confinada (não atravessaria a barreira). Já em Mecânica Quântica, mesmo quando
, existe probabilidade finita de a partícula “tunelar” através da barreira e aparecer do outro lado.
Passo 4
Esse comportamento de reflexão e transmissão quânticas em função de
,
e
é a base para várias aplicações, como diodos túnel, microscopia de tunelamento e decaimento alfa em núcleos.
Resposta
Barreira de potencial é um tipo de potencial unidimensional em que existe uma região de extensão finita na qual
assume um valor constante maior do que fora dessa região. No modelo mais simples, chama-se barreira retangular, com
e serve para estudar fenômenos quânticos de reflexão, transmissão e tunelamento.