בור פוטנציאל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
גרף של פוטנציאל (כלשהו). נקודת המינימום המוקפת ב"הרים" נקראת בור פוטנציאל.

בפיזיקה, בור פוטנציאל הוא אזור סביב מינימום מקומי של אנרגיה פוטנציאלית. אנרגיה שקיימת בבור פוטנציאל לא ניתן להמיר לאנרגיה אחרת (לאנרגיה קינטית למשל, במקרה של פוטנציאל גרביטציוני) כי היא כלואה במינימום המקומי של הבור. מסיבה זו, גוף לא יכול להיות במינימום המוחלט של האנרגיה הפוטנציאלית, כפי שהוא נוטה לעשות בגלל האנטרופיה.

ניתן לשחרר אנרגיה מבור פוטנציאל אם מוסיפים מספיק אנרגיה למערכת כך שהיא מוגבהת מעל המינימום המקומי. בפיזיקה קוונטית, אנרגיה פוטנציאלית של גוף הנתון בבור פוטנציאל, יכולה להתגלגל לצורה אחרת, בשל האופי ההסתברותי של חלקיקים קוונטיים. תופעה זו נקראת מינהור קוונטי.

הגרף של פונקציית פוטנציאל דו ממדית הוא משטח שדומה לפני כדור הארץ, שטח המכיל הרים וגבעות. בתיאור זה, בור פוטנציאל הוא עמק המוקף מכל צדדיו אדמה יותר גבוהה ממנו. את העמק ניתן למלא במים (למשל נהר), אך המים לא יוכלו לזרום לשטח נמוך יותר (פני הים).

במקרה של כבידה, האזור סביב מסה הוא בור פוטנציאל כבידתי, חוץ מהמקרה בו צפיפות המסה כל כך נמוכה כך שכוחות גיאות ממסות אחרות יותר גדולים מכח המשיכה של הגוף עצמו.

גבעת פוטנציאל או מחסום פוטנציאל הוא ההיפך של בור פוטנציאל, אזור סביב מקסימום מקומי של אנרגיה פוטנציאלית.

חלקיק כלוא[עריכת קוד מקור | עריכה]

חורים ואלקטרונים במוליך למחצה ניתן לכלוא בבור פוטנציאל במימד אחד (בור קוונטי), בשני ממדים (תיל קוונטי), או בשלושה ממדים (נקודה קוונטית). כלומר, חלקיק כלוא כאשר אחד הממדים של ננו-גביש נעשה מאוד קטן וגודלו נהיה מסדר גודל של אקסיטון בגביש, שנקרא רדיוס אקסיטון של בוהר. בור קוונטי הוא מבנה בו הגובה מסדר גודל של רדיוס אקסיטון בוהר והרוחב והעומק יכולים להיות גדולים. תיל קוונטי הוא מבנה בו הגובה והעומק קטנים והאורך יכול להיות גדול. נקודה קוונטית הוא מבנה בו כל הממדים מסדר גודל של אקסיטון בוהר, בדרך כלל כדור קטן.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]