Deeltje in een eendimensionale energieput

K stelde deze vraag op 07 april 2021 om 20:02.

Beste allemaal,

Een deeltje in een (oneindig diepe) put weten we dat er alleen stationaire toestanden met zeer bepaalde, discrete energiewaarden mogelijk zijn; De energie is dus gekwantiseerd. Maar wat als we de put breder maken?

Uit de formule: En = n2h2 / (8mL2 ) --> zien we dat bij een grotere afstand (L) de afstand tussen de energieniveaus steeds kleiner wordt: de energieniveaus komen steeds dichter op elkaar te zitten. Wanneer L groot genoeg is, is het deeltje volledig vrij en is elk energieniveau mogelijk: de energie zal dan niet meer gekwantiseerd zijn, maar kan elke willekeurige positieve waarden hebben.

De beredenatie dat bij een grotere afstand (L) de energie zal afnemen (omgekeerd kwadratisch verband) en daarmee de energieniveaus dichter op elkaar zitten begrijp ik. Echter, vraag ik mij af waarom L groot genoeg is, het deeltje volledig vrij is?

Alvast bedankt!

Reacties

Theo de Klerk op 07 april 2021 om 22:43
>Wanneer L groot genoeg is, is het deeltje volledig vrij 
Nee, dan liggen de niveau's zo dicht bij elkaar dat onderscheid nauwelijks mogelijk is. Dat komt met de klassieke situatie overeen waarbij we denken dat alles continu is. Hetgeen niet zo is. Quantum mechanica speelt altijd - alleen de effecten zijn in klassieke situaties niet meer merkbaar (dat is ook een standaard vraag bij examens: wanneer zijn quantum effecten merkbaar?).

De energie neemt niet af bij grote L waarden. Een deeltje heeft domweg een bepaalde energie.
Alleen bij kleine L waarde kan die energie alleen maar bepaalde waarden aannemen, duidelijk onderscheidbaar. Bij grote L zijn de energiewaarden ook bepaald, maar vrijwel niet te onderscheiden van een continuum. De energie van een deeltje neemt dus niet af of toe.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)