《张朝阳的物理课》解密粒子在阶梯势场中的运动

2023-04-16 14:23:01来源：中国网科技

文章导读: 能量不够了，粒子还能越过阶梯势垒吗？被反弹的粒子为何不在势垒表面直接起跑？如何理解反射中出现的相位偏移？4月9日12时，《张朝阳的物理课》第136期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳首先回顾了有足够能量的粒子在阶梯势垒中有概率被反射、也有概率“爬上阶梯”继续传播的结论，然后转而讨论能量不足的粒子在同一个势场中的运动行为。张朝阳发现，从结果来看，这个粒子会被势垒完全反射回去，与我们从经典物理中得到的经验保...

　　能量不够了，粒子还能越过阶梯势垒吗？被反弹的粒子为何不在势垒表面直接起跑？如何理解反射中出现的相位偏移？4月9日12时，《张朝阳的物理课》第136期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳首先回顾了有足够能量的粒子在阶梯势垒中有概率被反射、也有概率“爬上阶梯”继续传播的结论，然后转而讨论能量不足的粒子在同一个势场中的运动行为。张朝阳发现，从结果来看，这个粒子会被势垒完全反射回去，与我们从经典物理中得到的经验保持一致。但与刚球反弹不同的是，在被反射之前，微观粒子还能在势垒中继续深入一段距离，即会出现所谓的渗透现象，它赋予了反射波额外的相位偏移。

　　在直播课上，张朝阳首先回顾了前面课程中一个具有足够大能量的粒子在阶梯势场中的运动行为。通过计算，我们知道这个粒子会有机会“爬上阶梯”继续向前传播，也有概率会被势垒反射往后传播。紧接着，张朝阳转而考虑：如果粒子能量不足时候，它将如何面对同样地势垒？经过计算，他发现这个粒子会被势垒完全挡住，或者说完全地反射回去。然而，值得注意的是，纵然粒子无法越过这个势垒继续往前传播，它还是有概率会渗透深入势垒一段距离。它表现为此时在势垒中波函数不是一个传播的函数，而是一个衰减的函数。

　　此外，为了更好地理解渗透行为，融易新媒体，张朝阳引入了一个狭窄波包的模型，仔细计算了它入射部分和反射部分的传播行为。他发现，虽然入射波是以一定群速度向前传播的波包，反射部分是以同样速度向后传播的波包，但是后者需要更多的时间才能重新走到势垒表面开始真整的反射过程。这个时间被称为延迟时间，它与反射波函数中的相位偏移直接相关，体现了粒子进入势垒来回运动的过程。

　　截至目前，《张朝阳的物理课》已直播一百余期，于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播，网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”，观看直播及往期完整视频回放；关注“张朝阳的物理课”账号，查看课程中的“知识点”短视频；此外，还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上，阅览每期物理课程的详细文章。