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Pergunta respondida.

Pergunta: O que é efeito Tunelamento? Efeito Túnel e Efeito Tunelamento são a mesma coisa?


Pergunta de: Chipoch


Resposta 1:

Oi Chipoch, Sim, "Efeito de Tunelamento" e "Efeito Túnel" são a mesmíssima coisa! Este é um efeito *quântico* que permite a uma partícula (melhor dizendo: a qualquer objeto quântico) atravessar regiões que são proibidas classicamente! Ou seja, ele "permite" (aonde "permite" quer dizer "existe uma probabilidade não nula") que vc atravesse "barreiras de potencial" que, em mecânica clássica, vc não poderia atravessar! É, mais-ou-menos, como se - quanticamente falando - fosse "possível" (dum ponto-de-vista probabilístico) atravessar uma parede! = ;)

Resposta de: Daniel Doro Ferrante - Brown University - USA


Resposta 2:

Você já fez uma emenda "porca" de dois fios alguma vez na sua vida, por exemplo, ao ligar o chuveiro da sua casa..... Pois então você provavelmente está usando diretamente o efeito túnel... Os fios que compramos normalmente vem revestidos com uma fina camada de esmalte que deve ser raspada antes de fazermos a emenda de dois fios..... Entretanto isto geralmente não é feito, e ai fica a pergunta. Se temos uma fina camada de isolante separando os dois fios que estão juntos, como o chuveiro funciona....???? Tunelamente é um efeito quântico ligado diretamente com as funções de onda que descrevem as partículas e com o princípio da incerteza..... Quando você coloca uma barreira energética maior que a energia total de uma partícula, classicamente a partícula não pode jamais atravessar esta barreira.... Acontece que quânticamente a função de onda que descreve a partícula penetra esta barreira sem problemas e se a barreira não for muito alta nem larga, a função de onda pode aparecer do outro lado dela, "levando junto a partícula " ..... A partícula pode "ganhar energia" do nada ( na realidade, doprincípio da incerteza) e atravessar a barreira, desde que "ninguém" esteja olhando e portanto percebendo esta "violação" da conservação da energia. E como se você tivesse uma bolinha de gude dentro de um copo em cima de uma mesa.... Quando você pisca os olhos ( você não pode estar olhando ) e os abre denovo, a bolinha está do lado de fora do copo em cima da mesa, e você não sabe como ela saiu do copo...... O chuveiro funciona portanto porque os elétrons tunelam através da fina barreira de isolante na sua emenda.....

Resposta de: Lauro Chieza de Carvalho - UFMG _ BH - MG


Resposta 3:

Olá Chipoch ! A respeito de sua pergunta, estou lhe enviando resposta, espero não estar sendo muito "tecnico". O Efeito Tunelamento ocorre quando um feixe de luz incide sobre uma interface de vidro e ar em um ângulo maior que o chamado ângulo crítico, ocorre o fenômeno chamado reflexão interna total, no qual o feixe de luz incidente é refletido totalmente de volta ao meio de partida. Um tratamento detalhado deste processo em termos da teoria de Maxwell da luz revela que existe uma onda eletromagnética estacionária no meio de índice de refração mais baixo. Esta onda estacionária decai exponencialmente para uma amplitude desprezível após penetrar uma distância de uns poucos comprimentos de onda dentro daquele meio. Se um segundo bloco de vidro for colocado suficientemente próximo do primeiro bloco, de maneira a estar na região onde a amplitude da onda eletromagnética ainda é apreciável, então esta onda volta a se propagar através do segundo bloco. Esta nova situação é denominada reflexão interna total frustrada. A óptica geométrica falha em explicar o fenômeno da reflexão interna total frustrada, porque ela é uma teoria válida apenas para situações onde as dimensões dos sistemas estudados sejam muito maiores do que o comprimento de onda da luz. A óptica geométrica é uma aproximação de uma teoria mais geral, a óptica ondulatória (teoria esta que explica o fenômeno). A transmissão através de uma região proibida não é exclusividade de ondas eletromagnéticas. De fato, todos os fenômenos ondulatórios experimentam este processo; incluindo-se aí as ondas de matéria. A penetração em regiões classicamente proibidas (regiões do espaço onde a energia total da partícula é menor que sua energia potencial), ou barreiras de potencial, por partículas é uma consequência do caráter ondulatório do movimento delas. No caso de partículas, este fenômeno, que pode ser explicado apenas do ponto de vista da mecânica quântica, recebe o nome de efeito túnel, ou tunelamento quântico. A importância e as consequências do tunelamento de partículas foram reconhecidas nos primórdios da mecânica quântica. Por exemplo, já em 1927, Hund discutiu a probabilidade de rearranjos intramoleculares ocorrerem via tunelamento, e no ano seguinte foi descrita a importância do efeito túnel no decaimento de núcleos radioativos. Em 1932, Wigner discutiu cinética química do ponto de vista do tunelamento; e no mesmo ano, o mecanismo de tunelamento responsável pelo duplicamento de certas bandas espectrais da amônia foi compreendido. Desde aqueles dias de pioneirismo em física quântica, inumeráveis estudos teóricos e experimentais têm sido realizados para descrever de forma quantitativa os mecanismos e as consequências do tunelamento em sistemas físicos, químicos e biológicos. A propósito: Efeito Tunelamento e Efeito Túnel são sim a mesmíssima coisa ! Espero ter-lhe sido útil.

Resposta de: Wesley Henrique Godoy, Viçosa - MG


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