トンネル効果と反射率

質問

ポテンシャルが x=-aからx=aまでは-V、それ以外は０という量子井戸を考えます。このとき粒子が左側からやってくるとします。
計算するとこの場合も反射率が存在しますけど、どうしてポテンシャルがマイナスなのに反射するのでしょうか。ポテンシャルがプラス（つまり井戸ではなくて山）ならポテンシャルを超えられない粒子が跳ね返るのはわかるのですが、井戸の場合反射するのはわかりません。誰か教えてください。

回答No.2

leo-ultra · ベストアンサー

ちょっと前にフォトニック結晶などが注目を集めて、光波と電子波の類似性が議論されました。

実は光波を記述するMaxwell方程式を変形すると、電子波のSchrodinger(S)方程式に似た形に書けます。

この場合、S方程式のポテンシャルに当たるものが光波の場合は屈折率になります。

光でよく知られていることですが、屈折率が異なる界面があると、反射波は絶対に存在します。（これは電気の言葉で言うと、インピーダンスが異なる回路をつなぐと、絶対に反射が起こるということ。）

だからポテンシャルが負でも、屈折率が異なることに対応するので、
ちょっとは反射が起こるわけです。

お礼

解答ありがとうございます、本質的なのはポテンシャルのとびなのであって、ポテンシャルの正負ではないのですね。ありがとうございました。

回答No.1

connykelly

以下、参考までに。。。
ポテンシャルエネルギーはある点とある点の「差」に意味があり、したがってどこに基準を置くか（基準の取り方は任意です）によって符号が変わりますね。普通は無限遠で０になるようにとります。

＞ポテンシャルが x=-aからx=aまでは-V、それ以外は０という量子井戸を考えます

この場合、x=±aが無限遠のポテンシャルエネルギーの基準としているのではないでしょうか。参考URLをご覧になって考えてみてください。

参考URL：

http://hooktail.maxwell.jp/bbslog/5893.html

お礼

解答ありがとうございました。