Techniklexikon

Potentialwall

Quantenmechanik, Potentialbarriere, Potentialschwelle, charakteristischer Potentialverlauf, der in verschiedenen Zweigen v.a. der Quantenphysik wiederkehrt (siehe Abb. 1a). Der Potentialwall stellt die potentielle Energie in Abhängigkeit vom Abstand dar, wobei ein bergähnliches Maximum bei einem bestimmten Abstand vom Nullpunkt entsteht. Ein Teilchen braucht Energie, um den Potentialwall überwinden zu können. Liegt etwa der durch Abb. 1b) charakterisierte eindimensionale Potentialwall vor, so wird ein den Gesetzen der klassischen Mechanik gehorchendes Teilchen an den Wänden des Walls, d.h. an den Orten  bzw.  reflektiert, falls es von links bzw. rechts mit einer Energie  einläuft; auch quantenmechanisch findet eine Reflexion bei  bzw.  statt, es besteht aber hierbei eine von Null verschiedene Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Teilchen in den Potentialwall eindringen und ihn schliesslich auf der anderen Seite wieder verlassen (Tunneleffekt). Eine analoge Erscheinung findet man in der klassischen Optik bei der Totalreflexion, wenn ein optisch dichteres von einem optisch dünneren Medium geringer Dicke durchsetzt wird.

Potentialwall: a) Allgemeiner Potentialwall: potentielle Energie  in Abhängigkeit vom Abstand x; b) eindimensionaler Potentialwall mit potentieller Energie V₀ zwischen a und b.