20. Метастабильные (или виртуальные) состояния микрочастицы в потенциальной яме.

Предыдущее рассмотрение указывает, что, даже когда микрообъект имеет энергию, достаточную для выхода из ямы, он может, войдя в нее, испытать многократное отражение,

прежде чем получит возможность покинуть ее. Это имеет место, если выполняется неравенство если глубина ямы значительно больше, чем кинетическая энергия частицы вне ямы, и если условия таковы, что возможна резонансная прозрачность помощью уравнения (11.84) можно легко показать, что если мы далеки от такого резонанса, то временная задержка не очень велика, и мала вероятность найти частицу внутри ямы.) Если число отражений волны очень велико, то кажется, что система находится почти в стационарном состоянии, которое, однако, постепенно нарушается по мере того, как волна медленно выходит из ямы после многих внутренних отражений. Такое состояние называется виртуальным, или метастабильным, уровнем. Его энергия положительна в противоположность истинному связанному состоянию, для которого она всегда отрицательна. Время жизни метастабильного состояния определяется величиной временной задержки вычисляемой из уравнения (11.84).

Поскольку волновая функция метастабильного состояния представляется волновым пакетом, проходящим сквозь ядро в течение времени то, согласно соотношению неопределенностей, энергия этого состояния должна флуктуировать на величину

Можно получить тот же результат и иначе: метастабильное состояние может иметь физический смысл, только когда падающий волновой пакет так узок, что он проходит через заданную точку за время, меньшее, чем временная задержка, возникающая внутри ямы. Если это условие не выполняется, то временная задержка смажется первоначальной шириной самого пакета и не будет наблюдаться. Пакет будет уже, чем если величина изменения энергии больше Таким образом, метастабильное состояние может существовать, только когда неопределенность энергии больше этой величины.