勢阱

勢阱，指的是粒子在某力場中運動，勢能函式曲線在空間的某一有限範圍內勢能最小，形如陷阱。其就是電子的勢能圖像類似一個波的形狀，那么當電子處於波谷，就好像處在一口井裡，比較穩定，很難跑出來，所以稱為勢井或勢阱。

基本介紹

• 中文名：勢阱
• 外文名：potential well
• 所屬學科：量子力學
• 作用：隧道電子顯微鏡
• 特徵：粒子處於束縛態

概念

粒子在某力場中運動，勢能函式曲線在空間的某一有限範圍內勢能最小，形如陷阱，稱為勢阱。

就是電子的勢能圖像類似一個波的形狀，那么當電子處於波谷，就好像處在一口井裡，比較穩定，很難跑出來。所以稱為勢阱。不單單是量子力學裡有這個勢阱，任何形式的勢只要具有這種樣子，我們都可以稱它有勢阱，比如重力勢阱。量子力學與經典物理的在這裡有一個小小的差別，就是量子力學裡，電子具有某些機率穿過勢阱跑出來，稱之為隧道效應。隧道電子顯微鏡就是利用這個原理。

一維無限

一維空間內運動的粒子，它的勢能在一定區域內（-a<x<a）為零，而在此區域外勢能為無限大，即：

U(x)=0， |x|<a,

U(x)=∞， |x|>a.

這種勢稱為一維無限深方勢阱。

勢阱模型

量子力學中的勢阱模型在微觀領域的許多情況下,例如金屬中的電子、原子中的電子、原子核中的質子和中子等粒子的運動都有一個共同特徵,即粒子的運動都被限制在一個很小的空間範圍以內,或者說,粒子處於束縛態。對於處於束縛態中的粒子,可假設其被關在一個具有理想反射壁的方匣里,在匣內不受其他外力作用。則粒子將不能穿過匣壁而只能在匣內自由運動。這就是量子力學中的勢阱模型。