Esta simulação mostra um pacote de ondas mecânico-quântico atingindo uma barreira. Você pode ajustar a energia nominal do pacote de ondas, a energia da barreira, a largura da barreira e a largura de uma "rampa" em ambos os lados da barreira para ver como esses ajustes afetam a quantidade do pacote de ondas que atravessa (ou seja, a probabilidade de tunelamento). Arraste o controle deslizante de largura totalmente para a direita para transformar a barreira em um degrau.

A função de onda é sempre zero nas bordas da imagem, de modo que a partícula quântica está efetivamente presa em um poço de potencial infinitamente profundo. Assim, quando o pacote de ondas atinge as bordas, ele é refletido por elas.

Você pode plotar as partes real e imaginária da função de onda (mostradas em laranja e azul, respectivamente) ou a densidade de probabilidade e a fase, com a fase representada por tonalidades que vão do vermelho (real e positivo) ao verde-claro (imaginário e positivo), ao ciano (real e negativo), ao roxo (imaginário e negativo) e, finalmente, de volta ao vermelho.

Explore a simulação por um tempo e tente prever o que acontecerá quando você alterar as várias configurações. Como o pacote de ondas se comporta quando não há barreira? Como você pode determinar, quando a simulação está pausada, se o pacote de ondas está se movendo para a esquerda ou para a direita? Como o comprimento de onda dentro do pacote varia quando você altera sua energia? Sob quais condições a maior parte do pacote de ondas atravessará a barreira? De que maneiras o pacote de ondas se comporta como uma partícula clássica?

Créditos Daniel V. Schroeder