トンネル効果が起きる仕組みを詳しく教えてください

よろしくお願いします

2get＾＾

運です。

本質的に確率です。

自然は不連続を嫌うんだよ。
だから、沁み出してしまうんだよ。

位置の不確かさと運動量の不確かさは反比例するので
運動量が確定すると位置がトンネルの向こうにある確立が増える

シュレディンガー方程式に従うから。
あとは質問スレでヤレ。

トンネル効果で、ポテンシャル障壁を越えるのに要する時間と、
その過渡現象がどのようなものかを教えて下さい

例えば、ｘ＝Ｘ１〜Ｘ２の区間に、障壁Ｖがあったとして、
どのような過渡現象が起きますか？

>質問スレでヤレ
トンネル効果について語り合うスレにすればいいがね

いつもトンネルの中に入った途端に出してしまうのですが
どうすればいいのでしょうか

位置を特定してる時点で、時間のことはあきらめてください

そのへんの文句はハイゼンベルグの中の人に言ってください

>>11
いや、確かトンネル通過時間を定義する話しもあったはず。（詳しくは知らない）
それに、エネルギーと時間の不確定性関係と勘違いしてないか？

>>12
>>11は>>10へのレスだと思うぞ　 ( ´ｰ`)σ)Д`)ﾌﾟﾆ

>>13
んなアホな

>>7
がまとめた感があるな

トンネル現象が有限な時間で起こるなら、
過渡現象は一体どのような状況でしょうか？

逆に、トンネル現象が瞬間的に終わるなら、
それは他の物理法則と矛盾しないのでしょうか？

他の量子論的な非局所性の話と違って、
エネルギーを伴う質量が瞬間移動すると言うのは、
有り得るのでしょうか？

放射線について勉強しているのですが、
end effect（終端効果？）という言葉がでてきました。
これは何のことでしょうか？教えてください。

>>17
なんでこのスレに書き込んだの？

トンネル効果の過渡現象って、
まだ、よく分かってないんじゃないの？

は？トンネル効果がどうやって進行するかを時間的に記録した実験が
Natureに載ってるけど？

>>20
それってどの程度の時間なんですか？素人がなんとなく思うに、
波動関数が収束する時間と一緒なーんて、妄想するんですが、
僕はキチガイですか？

>>20
実験？

シミュレーションじゃなくて？

どうやって観察したの？

どう考えても現象に影響を与えると思うが。

非破壊的観測によって、測定されました。

　「トンネル効果」の意味が違っているような気が・・・。

砂場で穴掘って水入れたら染み出すじゃん。
あれと同じ事だろ？だから。

別れた彼女から「妊娠してるみたい」って留守電入ってたんですがこれもトンネル効果ですか

>>26
すでにNatureで報告済み。遅いよ、気づくのが。

>>26
つーか、そんな電話かけてもないのに留守電に残ってるつーのがトンネル効果。
思いが強かったんだろね。漏れちゃった、って感じ？

初学的には不確定性で説明しているようですが、力ごとに場の理論で
理解するようにした方がかえって分かりやすいような気がします。
イメージとしては、ジャンケンで勝ち負けを決める椅子取りゲームで
最初から負けるようにジャンケンをする古典論と違って、両芝では
勝ち続けるとトンネルの向こうにいってしまうといったところ

は？病院逝けば?

量子力学の教科書を読むのがいちばん早いよ。

教科書には載ってないよ　？

真性馬鹿

シュレーディンガー方程式解けば出てくるやん。

>>32
WAROTA

　トンネル効果そのものにかかる時間なんぞはないな。過渡現象なんかもない。
半減期とか寿命とかはあるけど。

じゃあ、障壁幅分の距離をテレポート？

電子を測定すると、波動から粒子化する過渡期があるに違いないとか思ってませんか?

>>37
思ってる。違うの？コペンの言い分はそんな風に聞こえた。

>>37
じゃあ、トンネル電流はどう解釈すべき？

>>39
まさか、「粒子でも波でもある」っていうのを、そのままの意味に
捉えてないでしょうね。

Natureの論文では、障壁を超えたり戻って来たりの振動現象が
観測されたってのがオモロかった。むしろ量子力学は、量子化オスで
考えている描像にちかいのかしらん。

＞8 ：ご冗談でしょう？名無しさん ：04/11/14 12:06:19 ID:sxRtmWtv
＞トンネル効果で、ポテンシャル障壁を越えるのに要する時間と、
＞その過渡現象がどのようなものかを教えて下さい
＞例えば、ｘ＝Ｘ１〜Ｘ２の区間に、障壁Ｖがあったとして、
＞どのような過渡現象が起きますか？

７に解答してあるよ。それでこの８ってすごくね？ｗ
時間ｔの式で書けると思ってるの？もしかして

>>41
うーん、そう読めなかったが。もう一度読んでみようかな。

>>42
トンネル時間をどう定義するかにもよるけど、障壁を通過に要する時間を
評価した話はあったはず。
(素朴なトンネル時間は定義?評価?不能という結論だった気もするが。)

ところで、今思いついた極端な例を出すと、あまり高くなくて分厚いポテンシャル
障壁に電子を打ち込んで障壁の向こうで検出したらどうなる?
障壁外での電子の飛行に要する時間は計算すれば分かるわけだから、
実測値と比較すれば、原理的には障壁の通過に要した時間もわかるはず。
まさか、障壁が何メートルあろうが入った瞬間に出てくるとか言わないよね?

>>44
分厚いポテンシャル障壁ってどうやって作るの？

どっちかっていうと日常生活でトンネル効果的な現象が
観測されない事の方が説明を要するわけで。
まあ経路積分と言ってしまえばそれまでだけど。

>>45
例えばこんな感じ。

　　　　　　　　 ゲート　　 |←d→|
　　　　　　　□　▽　　　　□　□
電子銃 ⇒・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・⊃ 検出器
　　　　　　　□　△　　　　□　□
電位　　0V　1 kV　　　-0.1kV -0.1kV　　　　　1kV

dが厚くなるとエクスポーネンシャルで通らなくなるから、実際には
dはnmオーダになるかもしれないけど、現在の技術なら作成可能。

原理的には、波束を構成する平面波は最初から宇宙に広がっていて、
入った瞬間に出てくることも可能なのかもしれないけど、ものすごく気持ち悪い。

は？

>>42
何故時間発展の式が書けないと思うんですか？
解析的に書けないという話ですか？

トンネル効果が分からない方へ。
なんでコップの中の水が外に出ないかは分かるんですか？

>>50
マクロレベルで、水が出ないのは当たり前では？

議論は、そういうレベルの話ではなく、
思考実験的にミクロレベルで、トンネル時間について検討してるんじゃないの？

因みに漏れは、
トンネル時間については明確な定義は出来ていない（出来ない？）
と思っていましたが。

コップの中の液体ヘリウムが外に出る理由はトンネル効果だっけ？

>>51
当たり前ねえ。

>>52
どうだったかしらん。

>>52
ﾊﾞｶだなー笑
超伝導だよｗｗ

>>54
超導流だよ。

ネタスレかここは？

>>55
超新星だよ

ポテンシャルエネルギーというものがあります。
お椀（わん）の中にビー玉を入れると、おわんの高さが、ビー玉の
ポテンシャルエネルギーです。
おわんの底で、ビー玉に速度を与えると、おわんの　ある高さまで、
ビー玉が登って静止し、また落ちていきます。
最高点では運動エネルギーが０、それ以下では運動エネルギーが正です。

「運動エネルギーが負の場所には、物体は居てはいけない」
（ここは、ポテンシャルエネルギーが全エネルギーよりも大きい場所）
このルールがあるから、ビー玉はそれ以上上れず、落ちてゆくのです。
それは、運動量の２乗が運動エネルギーということと同義です。

ところが、量子論では、それが可能です。
ポテンシャルエネルギーが全エネルギーよりも大きく、運動エネルギーが負
となる場所において、量子は存在できる。さらに、その向こうに
再び、ポテンシャルエネルギーが小さく、運動エネルギーが正の領域があるなら、
そこにむかって、「すり抜けて」行ける。これがトンネル現象です。

>>58
量子状態として存在できると言うことになると、
有限のトンネル時間と言うことになりそうですが、
その量子状態の寿命は、どのくらいの時間ですか？

>>59
素人(漏れ)の戯言だが、直感的に言って、エネルギと時間との不確定性関係から、
長時間かけて観測すると障壁高さより小さなエネルギしか持っていない粒子でも、
トンネル時間が短時間なら障壁より高いエネルギとも見なせて通過できるのでは?

もしこれが正しいなら、高い障壁は短時間で通過し、低い障壁なら時間がかかっても
構わないということになる。

>>58
「運動エネルギーが負の場所には、物体は居てはいけない」ねえ。

不確定性原理で説明するなら粒子は短時間なら障壁ポテンシャルを越えるだけの
エネルギーをエネルギー保存則に反して借金することができるから。障壁を乗り
越えた後に借金を返済すれば、マクロなエネルギー保存則には反しない。
このときの借金エネルギーと借金期間の関係は不確定性原理の式に従う。

粒子と波動の二重性で説明するなら量子は観測していないときは波動として振舞う
から障壁を回折して回り込むことができるから。どのように回折するかはシュレー
ディンガー方程式に従う。

＞不確定性原理で説明するなら粒子は短時間なら障壁ポテンシャルを越えるだけの
＞エネルギーをエネルギー保存則に反して借金することができるから。障壁を乗り
＞越えた後に借金を返済すれば、マクロなエネルギー保存則には反しない。
＞このときの借金エネルギーと借金期間の関係は不確定性原理の式に従う。

ダウト

キチガイ野郎の63サソよ、
「ダウト」だけ書くためにその何十倍もの引用するのやめろよボケ
へそかんで氏にやがれ

>>64
どっちがキチガイなんだかなあ。

>>41
の論文の号数とページと著者を教えてほしい。

>>65
　端から見るとあんたのほうだな、少なくとも>>63以降を見る限りでは。

　引用は最低限にしないと冗長だし、かえって言ってることがぼやける。
もっと簡潔に書け。

>>67
傍から見てると>>63=>>64=>>67の方が（ｒｙ

>>63=>>64=>>67なの？

真偽はともかく、
>>42等似た程度の引用有るし、
突如、キチガイ呼ばわりする方が、
エキセントリックだ罠。

誰が基地外でも良いからトンネル効果が起こる仕組みを説明してよ。

＞７０
解答済みです〜。

”乾いた液体”でいかがですか？ｗ

乾いた液体って？

位置固有状態で測定したいのか
運動量固有状態で測定したいのかとかはっきりしろや

ｗ

半可通ばかりのスレですねｗｗｗ

71は半可通

>>66
よく覚えていないが、
"Observation of tunneling time in josephson junction"
とかいうタイトルだったような気がするぞ。
うそだったらごめん。

富士常葉大学にいき高木伸に聞け

東北大じゃないの？

すいません。
Barrier penetration と tunneling
とでは何が違うのですか？

おなじ。なにもちがわない。行く威張れんと

どうも。

とりあえず、コンドームをつけていても、ごくたまに妊娠する事が
あるのが、トンネル効果です。

初見ですが、一読してみて・・・

結局、ここにｶｷｺしてた連中は、
何もわかっていないことが分かりました

ばかばっか

就けていてもしないのは
対消滅か

>>1
シュレディンガー方程式を勉強してください。
ポテンシャル障壁がある場合、境界区間で三角関数部分と指数関数部分に分かれます。
指数関数部分はポテンシャル障壁の厚みに応じて急激に減少します。
ポテンシャル障壁の厚みが小さい場合は波動関数の振幅減少も少なくて済む為、
ポテンシャル障壁通過後の波動関数の振幅もある程度保持されます。
ポテンシャル障壁の厚みが大きい場合は波動関数の振幅は指数的に減少する為、
非常に小さくなります。
波動関数を２乗したものの絶対値は確率密度関数になります。
ポテンシャル障壁中でのシュレディンガー方程式の解は指数関数になる為、いくらポテンシャル障壁が大きくても
確率密度は決して0になる事は有りません。

トンネル効果はポテンシャル障壁の厚みが小さい場合には顕著に起こりますが、
そうでない場合も実際起こっています。

例えば、電子レンジにはマイクロ波遮蔽用のメッシュが設置されていますが
実際には僅かながら漏れ出しています。
電場のシールドに銅や鉄等の導体がよく使われていますが、実際には電場は
漏れ出しています。
放射線の遮蔽に、水素含有高分子（α線）や鉛等の高Ｚ元素（γ線）等が用いられますが
この場合も漏れ出しています。

ポテンシャル障壁中では波動関数が指数的に減少する為、ポテンシャル障壁が薄い場合には
目に見える影響が無いだけの事です。

> ポテンシャル障壁中では波動関数が指数的に減少する為、ポテンシャル障壁が薄い場合には
> 目に見える影響が無いだけの事です。

【誤】　ポテンシャル障壁が薄い場合には

【正】　ポテンシャル障壁が厚い場合には

> 波動関数を２乗したものの絶対値は確率密度関数になります。
【誤】　波動関数を２乗したものの絶対値は確率密度関数になります。
【正】　波動関数を２乗したものの絶対値は確率密度関数に比例します。※

※確率密度関数にするにはノーマライズしなければならない。

>>86
　　？？？？？？


電磁遮蔽の不完全さとゴッチャにしてる所が、
さすがに低能スレのレスだなあ。

あれは、静電遮蔽板としても不完全だし、
磁界成分は、トンネル効果と無関係に透過できる構造だよ。

つか穴開いてんだろ

知ったかぶりをして書く奴らばかりだな

なんかワクワクしてきたぞ〜

>>8
トンネルにかかる時間というのは結構難解で議論の対象らしい。
Phys. Rev. Lett. 93, 170401 (2004)
Unified Derivation of Tunneling Times from Decoherence Functionals

>>93
実は、それは、分かってるんだ。

ところが、このスレの住人の中には、
シュレディンガー方程式で分かるとか、
量子力学の教科書を読めとか、
半可通な答えをする香具師が多い訳なんだわ。

物理学全般に言えることだが、ある現象が起きる理由を説明するのに、
「〜方程式に従うから」「〜の法則に従うから」
ってのは、因果関係がおかしくね？
現象から抽出されたのが「〜の法則」だべ？
風邪引いた時に熱が出るのはなぜ？って聞かれて、
「風邪の症状則に従うから」て答えるのはごまかしだべ？

壁抜けにかかる時間って、例えば波束をぶつけて反対側から出てくるのにどれくらいかかるかって問題？
ソレだとシュレ−デンガー方程式解くだけという以上にどういう難しさがあるの？
おしえてちょ。

波束をぶつけてうんぬんってのはよくわからないんだけど、
トンネル効果は定常状態を考えたときにも出てくる。
つまり、時間を含まないシュレディンガー方程式からも出てくる現象。
そのとき、1つの粒子の位置はポテンシャルの手前と向こうの両方に定常的に分布してる。
そんなんでどうやって壁を抜ける時間を定義するんだ？って話。ﾀﾌﾞﾝ。
でも、誰かが適当に定義して、議論してるっしょ。
その辺はｼﾗﾈ。

>>96
波束の幅は０にはできないから、先端が出た時点か後端が出た時点かの問題がある。
時間-エネルギーの不確定性もあるし。
ポテンシャル部分に磁場をかけてその中で電子スピンが回転した角度を使うとか定義はいくつか
あるけど、それらの与える値が一致しないので議論が長く続いているじゃないかな。

>>94
それが分かってるなら、このスレで聞いても答えが得られるわけがないと
まず気づけ。

100｡･ﾟ･(ﾉ∀`)･ﾟ･｡

結局、トンネル効果って、誰も良く分かっておらんのね

熊谷組とか知ってそう。

最近では後続台車まで6600Vで行くのが流行ってるらしい。

デルタ関数の波束の時間発展を計算すると、むこうにトンネルしてる確率があるだけなく、
むこうに絶対に移ったという結果が出るんだっけ？
デルタだと、波束そのものが古典力学に従う位置平均なので、古典力学の結果しか
出てこない気がするが。超流動に必要な条件が、１つの電子のシュレディンガー方程式
において電子が本当にトンネルするために必要なんだっけ？
方程式に含む含まない、そのあたりが微妙なんだが。

>>104
>>デルタだと、波束そのものが古典力学に従う位置平均なので、
どういう意味？
デルタ関数の波束を作っても時間がたつとすぐにぼやけちゃうよ。

>>104
デルタ関数の波束が、障壁の向こうに再現されるような時間発展が有りうるってこと？

男女が数人ずつ集合してお見合いするやつだな。

電子が粒子みたいに壁にぶつかって、通り抜けるという
イメージを持っている時点で間違っている話。

電子はありとあらゆるところにゼロでない振幅を持っているので、
内側も壁の中にも外側にも同時に存在しています。

>>108
波動関数に課せられる条件は自乗可積分だけだから、サポート（非０の部分）が有限の波動関数もあるうるはず。
イメージとしては、グラフが台形の波動関数。そこまで行かなくても、ガウス波束で中心から幅の１00倍くらい
離れれば実質的に０と考えるのが物理的。

> 電子はありとあらゆるところにゼロでない振幅を持っているので、
> 内側も壁の中にも外側にも同時に存在しています。

「同時に存在している」という認識は大間違い。

>>110
むしろ、「存在」の定義が必要じゃねえ？

>>111
不要。>>108はシッタカ。

何を問題にしているのか、分からん。
波束のサイズは、境界条件で決まるし、連続的に観測し続けたら、
デコヒーレンスが起きて、トンネルしないと思うが。
観測して、デコヒーレンスで１粒子に見えるまでの時間と、トンネルが起きる時間は関係ないし、
例えば、個体中のバリア層のトンネルならば、
バリア層内の状態の寿命が、トンネルに必要な時間なのでは？

>>113
波束がバリア層を通過するのを時間依存の
シュレディンガー方程式で解くとどーなる？

HOW?
HOW?
.
.
.
.

HOW
HO
H
?
??
???
????
?????
??????

大体だけど、ヒントになる？何とかの罠になると思うんだけど、
これ解くとフィールズでしょう？

　答えはＸ（特殊）かな？

>>114
　波束を考える時点で、エネルギーが不定だと思うんだけど。

学部の問題だね。

分かった。つまりトンネルが出来ているんだね。

>>117
そのとおりだけど、波束を十分大きくすれば不定の広がりをいくらでも小さくできる。
それでもトンネルは起きる。その極限が定常的な計算。

>>120
なんか違うなぁ．．．
例えばガウス波束を有限ポテンシャル有限幅のバリア領域に入射したとき
波束はどのように時間変化するか？ とゆーことでしょ。

「トンネルにかかる時間」って問題自身がよく定義されてない。
実際に測定できて理論と比較できるのはオブザーバブルの期待値だけだから、
正しくは「あるオブザーバブルの期待値がトンネル現象下でどう時間発展するか」
って問題になる。あとは、普通に計算するだけの話、、なんじゃないのかな？

半可通ばかりだ

もまえら、もうちっとわかりやすく頼むよ

>>124
ブルーバックスなどの啓蒙書でも読んでみては？

知ったかぶりをして書く奴らばかりだな

科学など、所詮、もっともらしい嘘の塊のようなもの

嘘をついて（仮説を立てて）、結果オーライで正しいとするだけ（検証するだけ）

オカルト板でスカイフィッシュはトンネル効果によって壁をすり抜けるという理論を
展開してらっしゃる方が居ます。

http://hobby7.2ch.net/test/read.cgi/occult/1124985254/
このスレの336あたりからです。

一体どのくらいのエネルギーがあればスカイフィッシュのような物体が
壁をすり抜けることが出来るのでしょうか。
ぜひ物理板の方々にご教授いただきたいです。

あ、ちなみにここのスカイフィッシュ肯定派の方には｢虫の残像だろ？｣
という理屈は通用しませんのでご了承ください。

スカイフィッシュってなに？

>>129
ttp://www.f2.dion.ne.jp/~nkd25/html/skyfish.html

>>128
エネルギーが高けりゃ普通に壁をぶち抜くだけ。
トンネル効果はエネルギーが低いからこそ起きるんだ。

>>128
そのスレ面白いw
くだらないネタ雑談かと思いきや、どうやら中にはマジな人間もいるっぽいな。
さすがオカ板って感じだ。

現在、ボース凝縮によってミクロをマクロでも扱えるようになるから、
スカイフィッシュが壁をすり抜けるトンネル効果を起こすことも可能という理論が
展開されようとしているようです。
物理板の皆様はこれについてどうお考えでしょうか。