ما هي ظاهرة النفق الكمي؟
ما هي ظاهرة النفق الكمي؟
ظاهرة النفق الكمي او النفق الكمومي أو نفق ميكانيكا الكم Quantum Tunneling هي عبارة عن ظاهرة يخترق فيها جسيم أولي حاجز جهد في حين ان هذا الأمر غير ممكن في الميكانيكا الكلاسيكية لان طاقة الجسيم اقل من طاقة الحاجز. تحدث ظاهرة النفق الكمي في العديد من الظواهر الطبيعية مثل النشاط الاشعاعي وتحلل بيتا وألفا. ودخلت ظاهرة النفق الكمي في العديد من التطبيقات الهامة مثل الدايود النفقي والميكروسكوب الماسح النفقي.
عندما يواجه جسم ما حاجزًا، فإنه من البديهي ان يتوقف هذا الجسم او ان يرتد للخلف. تماما مثل وضع كرة صغيرة في كأس من الزجاج مثلا فانه طبقا للميكانيكا الكلاسيكية لن تتمكن الكرة من الخروج من الكوب إلا إذا امتلكت طاقة أكبر من طاقة جدار الكأس الزجاجي. ولكن عند النزول إلى المستوى الذري مثل الإلكترون او البروتون او جسيمات الفا فانها تستطيع النفاذ من الجدار والتسرب إلى خارجه بالرغم من ان طاقتها أقل من طاقة الجدار. نتخيل هذا الامر على ان الجسيم تمكن من النفاذ عبر الجدار من خلال نفق. وهنا تلعب ميكانيكا الكم دورها في تفسير ظاهرة النفق الكمي. والآن دعنا نفسر ماذا يحدث في هذه الظاهرة.
