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Die Schrödinger-Gleichung lautet
 
 
 

a)
Sei , dann ist rein imaginär, d.h. die Lösung der Schrödinger-Gleichung lautet:

   

mit . Die Konstanten lassen sich über die Stetigkeitsbedingungen von bei und bestimmen. Es muss gelten
und  
und  

Man erhält die Gleichungen
 
(1)

und
 
(2)

Aus (1) folgt

(3)

und aus (2)
 
(4)

Angenommen, die ebene Welle laufe von links nach rechts, dann ist und Einsetzen von (4) in (3) ergibt
 
   

wobei ist. Für den Transmissionskoeffizienten findet man

   

und mit

   

b)
Im Fall ist reell und man erhält analog zu a)
 
(5)

und
 
(6)

Aus (5) folgt

(7)

und aus (6)
 
(8)

Da die Welle aber nur von links nach rechts laufen soll, gilt . Einsetzen von (8) in (7) ergibt
 
   

mit ist. Für den Transmissionskoeffizienten findet man

   

und mit

   

Aus den so hergeleiteten Ausdrücken für geht hervor, dass das Teilchen auch bei eine endliche Tunnelwahrscheinlichkeit besitzt, was nach den Vorstellungen der klassischen Physik unmöglich ist. Wenn ist, erreicht nur für die Werte einiger Resonanzenergien den der klassischen Mechanik entsprechenden Wert ( ).


M. Keim, H.J. Lüdde