题目
8.粒子在外力场中沿x轴运动,如果它在力场中的势-|||-能分布如附图所示,对于能量为 lt (U)_(0) 从左向右运-|||-动的粒子,若用r1、r2、r 3分别表示在 lt 0,0lt x-|||-lt a,xgt a 三个区域发现粒子的概率,则有-|||-,(C)(x)-|||-U。-|||-x-|||-A _(1)neq 0, _(2)=(r)_(3)=0.-|||-B _(1)neq 0 _(2)neq 0, _(3)=0.-|||-C _(1)neq 0 _(2)neq 0 _(3)neq 0.-|||-D _(1)=0 _(2)neq 0, _(3)neq 0.
题目解答
答案
解析
步骤 1：理解势垒问题
在量子力学中，当粒子的能量小于势垒的高度时，粒子仍然有可能穿过势垒，这种现象称为隧道效应。在本题中，粒子的能量 $E$ 小于势垒的高度 $U_0$，因此粒子有可能在势垒的右侧被发现。
步骤 2：分析三个区域的粒子概率
- 在 $x < 0$ 区域，粒子可以自由运动，因此在该区域发现粒子的概率 $r_1$ 不为零。
- 在 $0 < x < a$ 区域，粒子的能量小于势垒的高度，但根据隧道效应，粒子仍然有可能在该区域被发现，因此在该区域发现粒子的概率 $r_2$ 不为零。
- 在 $x > a$ 区域，粒子的能量小于势垒的高度，但根据隧道效应，粒子仍然有可能在该区域被发现，因此在该区域发现粒子的概率 $r_3$ 不为零。
步骤 3：选择正确答案
根据以上分析，正确答案是 C，即 ${r}_{1}\neq 0$，${r}_{2}\neq 0$，${r}_{3}\neq 0$。
在量子力学中，当粒子的能量小于势垒的高度时，粒子仍然有可能穿过势垒，这种现象称为隧道效应。在本题中，粒子的能量 $E$ 小于势垒的高度 $U_0$，因此粒子有可能在势垒的右侧被发现。
步骤 2：分析三个区域的粒子概率
- 在 $x < 0$ 区域，粒子可以自由运动，因此在该区域发现粒子的概率 $r_1$ 不为零。
- 在 $0 < x < a$ 区域，粒子的能量小于势垒的高度，但根据隧道效应，粒子仍然有可能在该区域被发现，因此在该区域发现粒子的概率 $r_2$ 不为零。
- 在 $x > a$ 区域，粒子的能量小于势垒的高度，但根据隧道效应，粒子仍然有可能在该区域被发现，因此在该区域发现粒子的概率 $r_3$ 不为零。
步骤 3：选择正确答案
根据以上分析，正确答案是 C，即 ${r}_{1}\neq 0$，${r}_{2}\neq 0$，${r}_{3}\neq 0$。