Percobaan pikiran dengan partikel di sumur potensial 1d

Aug 16 2020

Misalkan saya memiliki sebuah partikel dalam sumur potensial tak terhingga 1D dengan panjang $L$yang dalam keadaan dasar. Energi diberikan oleh

$$E=\frac{\hbar^2\pi^2}{2mL^2}.$$

Sekarang saya mengurangi ukuran sumur secara bertahap $L-x$. Ini berarti bahwa partikel masih berada di dalam sumur 1D, karena tidak dapat melepaskan diri dari potensial tak hingga, tetapi energi partikel tersebut kurang dari energi keadaan dasar baru yang diberikan oleh

$$E=\frac{\hbar^2\pi^2}{2m(L-x)^2}.$$

Artinya partikel tersebut tidak bisa ada di dalam sumur. Jadi bagaimana menjelaskan kontradiksi ini?

Jawaban

8 JoshuaTS Aug 16 2020 at 04:41

Ini adalah contoh klasik yang digunakan untuk mengilustrasikan teorema adiabatik . Jika Anda mempersempit dinding dengan cukup lambat, partikel tersebut akan tetap berada di dasar kotak setiap saat. Oleh karena itu, energinya akan meningkat secara perlahan. Ini masuk akal jika Anda memikirkannya. Memindahkan dinding dapat menyebabkan partikel mendapatkan energi. Hal ini dapat terjadi bahkan dalam kasus klasik (tabrakan dengan dinding yang bergerak akan menambah energi pada partikel klasik).