BARRIèRE de POTENTIEL

-barrière de potentiel

 

BARRIÈRE de POTENTIEL

Une barrière est un obstacle au déplacement d'une particule. Pour une barrière de potentiel, cet obstacle est énergétique

 

EFFET TUNNEL  >>> quand des particules rencontrent une barrière (de potentiel) elles peuvent vaincre -partiellement- la barrière, en se comportant comme des ondes et c’est l’effet tunnel (qui est en général favorisé par un champ extérieur)

L’équation de la valeur du courant (d’électrons, de photons,...) est du genre

i = y.E.e-x    où E(J)= énergie, y(dimensionnel) = coefficient, fonction de la hauteur et de l’épaisseur de la barrière de potentiel et l'exposant x est fonction de la distance et du champ extérieur

 

TYPES de BARRIERES

Si c'est un obstacle creux, on le nomme puits de potentiel  (c'est une barrière genre cuvette, en "profondeur")

S'il est longiligne, c'est un mur (éventuellement infini)

S'il est de hauteur limitée, c'est un palier ou marche ou saut (de potentiel)

Les parts d'énergie renvoyées (réflexion) ou transmises au-delà de la frontière (transmission) autorisent la définition de coefficients, correspondants avec la notion de pénétrabilité qui, pour un noyau par exemple, est   i*w = yo.expx

où i*w(nombre)= pénétrabilité

yo(nombre)= coefficient, fonction des hauteur et largeur de la barrière et du numéro atomique Z du noyau

l’exposant  x = -2lr / λB

lr(m)= rayon du noyau

λB (m)= longueur d’onde de de Broglie

 

CAS du MUR de POTENTIEL:

Le mur provoque la succession de 2 sauts de potentiel d'énergie, de signes contraires

-si ΔE = Ev - Ea < 0 le coefficient de réflexion est  yp = 1- yt

et le coefficient de transmission yt est une fonction (un peu complexe) du rapport des énergies (hauteur du mur) et de l'épaisseur du mur

-si Δ E = Ev - Ea > 0 le coefficient de réflexion est aussi  yp = 1- yt mais le coefficient de transmission est un peu différent

-un saut de potentiel répond à une barrière de largeur infinie

-la pénétrabilité d’une barrière concernant un noyau est :

i*w = yo.expx

i*w (nombre)= pénétrabilité

yo(nombre)= coefficient,fonction des hauteur et largeur de la barrière et du numéro atomique du noyau

l’exposant est x = -2θ.D*/ λB

D*(m/rad)= rayon de courbure du noyau

λB(m)= longueur d’onde de de Broglie

θ(rad)= angle plan de rotation de la particule (vaut 2p seulement s'il s'agit d'une rotation totale -et si l'on est en système d'unités S.I.+)

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