Was verstehen Sie unter dem „Tunneleffekt“?
Potentialbarriere von endlicher Höhe kann von einem Teilchen überwunden
werden, wenn die kin. Energie E1,kin geringer ist als die Höhe der Barriere
(Epot)
Welche vier Bedingungen müssen erfüllt sein, damit der Tunneleffekt eintreten kann?
geringen Breiten, kurzen Zeitabschnitten, hohen Energien, geringen
Reflexionskoeffizienten
Nennen Sie drei Beispiele, wo der Tunneleffekt eintritt bzw. technisch genutzt wird
● Rastertunnelmikroskop,
● α-Zerfall 4x2 He
● SSD Flash-Speicher
Aufgrund welcher beiden Erklärungsansätze kann sich ein Teilchen auch auf der
anderen Seite der Potentialbarriere befinden?
●Wellenfunktion Ψ ist auch im „verbotenen“ Bereich (innerhalb / jenseits der
Barriere) nicht null, sondern klingt dort mit wachsender Eindringtiefe
exponentiell ab.
● Wahrscheinlichkeit für das Teilchen, auf der anderen Seite der Barriere
aufzutauchen, ist ungleich null.
Nennen Sie eine Anwendung aus dem Bereich der Elektronik / Informatik, wo der
quantenmechanische Tunneleffekt eine zentrale Funktion erfüllt?
Flash-Speicher (nicht flüchtig)
Wie wird eine suprafluide Flüssigkeit wie Helium-II auch bezeichnet?
Quantenflüssigkeit
Welcher besondere (innere) Zustand der Flüssigkeit geht verloren? ⇒ Folie 57 c)
Zustand einer Flüssigkeit, bei dem sie jede innere Reibung (dynamische
Viskosität) verliert.
Wie hoch ist die Wärmeleitfähigkeit in einem solchen Suprafluid? ⇒ Folie 57 Seite 2
von 6 d)
sehr große, ideale Wärmeleitfähigkeit (Kein Temperaturgradient oder
Wärmetransport in der Fl. möglich.)
Was ist der sogenannte „Onnes-Effekt“? Bitte geben Sie Ihre Antwort in maximal zwei
Sätzen! ⇒ Folie 57 e)
Onnes-Effekt: Suprafluide Flüssigkeiten sind in der Lage bergauf zu fließen.
Gründe sind die fehlende Reibung sowie dass Kapillarkräfte an der
Gefäßwand stärker sind als die Gravitationskräfte und der adhäsive
Widerstand.
Zuletzt geändertvor 2 Jahren