Σε ένα μονοδιάστατο σωματίδιο στο κουτί, η ενέργεια μηδενικού σημείου αντιστοιχεί;

Η ενέργεια μηδενικού σημείου σε ένα μονοδιάστατο σωματίδιο σε ένα κουτί αντιστοιχεί σε τη χαμηλότερη δυνατή κατάσταση ενέργειας που το σωματίδιο μπορεί να καταλαμβάνει .

Εδώ είναι γιατί:

* Κβαντική μηχανική: Στην κβαντική μηχανική, τα σωματίδια δεν μπορούν απλά να είναι σε ηρεμία. Διαθέτουν πάντα κάποια εγγενή ενέργεια, ακόμη και σε απόλυτη μηδενική θερμοκρασία. Αυτό ονομάζεται ενέργεια μηδενικού σημείου.

* σωματίδιο σε ένα κουτί: Αυτό είναι ένα απλοποιημένο μοντέλο στην κβαντική μηχανική όπου ένα σωματίδιο περιορίζεται σε μια περιοχή χώρου (το κουτί) και μπορεί να έχει μόνο συγκεκριμένα, κβαντισμένα επίπεδα ενέργειας.

* χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας: Το χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας (n =1) δεν είναι μηδέν, αλλά μια πεπερασμένη τιμή, που δίνεται από την εξίσωση:

E₁ =(h2)/(8ml²)

Οπου:

* H είναι η σταθερά του Planck

* m είναι η μάζα του σωματιδίου

* L είναι το μήκος του κουτιού

Επομένως, η ενέργεια μηδενικού σημείου σε ένα μονοδιάστατο σωματίδιο σε ένα κουτί είναι η ενέργεια της κατάστασης n =1.