势垒中的粒子何时回头是岸？《张朝阳的物理课》解密粒子在阶梯势场中的全反射
能量不够了，粒子还能越过阶梯势垒吗？被反弹的粒子为何不在势垒表面直接起跑？如何理解反射中出现的相位偏移？4 月 9 日 12 时，《张朝阳的物理课》第 136 期开播，搜狐创始人、董事局主席兼 CEO 张朝阳坐镇搜狐视频直播间，首先回顾了有足够能量的粒子在阶梯势垒中有概率被反射、也有概率「爬上阶梯」继续传播的结论，然后转而讨论能量不足的粒子在同一个势场中的运动行为。张朝阳发现，从结果来看，这个粒子会被势垒完全反射回去，与我们从经典物理中得到的经验保持一致。但与刚球反弹不同的是，在被反射之前，微观粒子还能在势垒中继续深入一段距离，即会出现所谓的渗透现象，它赋予了反射波额外的相位偏移。
在直播课上，张朝阳首先回顾了前面课程中一个具有足够大能量的粒子在阶梯势场中的运动行为。通过计算，我们知道这个粒子会有机会「爬上阶梯」继续向前传播，也有概率会被势垒反射往后传播。紧接着，张朝阳转而考虑：如果粒子能量不足时候，它将如何面对同样地势垒？经过计算，他发现这个粒子会被势垒完全挡住，或者说完全地反射回去。然而，值得注意的是，纵然粒子无法越过这个势垒继续往前传播，它还是有概率会渗透深入势垒一段距离。它表现为此时在势垒中波函数不是一个传播的函数，而是一个衰减的函数。
此外，为了更好地理解渗透行为，张朝阳引入了一个狭窄波包的模型，仔细计算了它入射部分和反射部分的传播行为。他发现，虽然入射波是以一定群速度向前传播的波包，反射部分是以同样速度向后传播的波包，但是后者需要更多的时间才能重新走到势垒表面开始真整的反射过程。这个时间被称为延迟时间，它与反射波函数中的相位偏移直接相关，体现了粒子进入势垒来回运动的过程。
截至目前，《张朝阳的物理课》已直播一百余期，内容丰富、覆盖广泛，理论公式由浅入深、繁简交融。从去年 11 月开启第一节物理直播课，他先是从经典物理学开始，科普了牛顿运动定律等；而后从经典物理的「两朵乌云」说起，向近现代物理过渡，探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。
此后逐步进入量子力学领域，从基础的薛定谔方程等理论内容，到氢原子波函数，再到气体定容比热的温度阶梯，并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理，推导出飞船运行轨迹，估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度。
随后讲解了陀螺的进动，还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言，并逐步过渡到了电磁学。之后从阿基米德的浮力定律开始，讲解流体力学最重要的 NS 方程，以及流体力学在生活中的应用。最近又由热传导方程解释了生活中热量的传递。
《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜：以演算物理为特色，注重从日常现象引入，通过一步一步详尽计算和硬核推导，理解自然界的基本规律。
据了解，《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午 12 时在搜狐视频直播，网友可以在搜狐视频「关注流」中搜索「张朝阳」，观看直播及往期完整视频回放；关注「张朝阳的物理课」账号，查看课程中的「知识点」短视频；此外，还可以在搜狐新闻 APP 的「搜狐科技」账号上，阅览每期物理课程的详细文章。
除了《张朝阳的物理课》外，在直播方面，搜狐视频正持续打造知识直播平台，邀请各个科学领域的头部播主入驻，进行科普知识直播。在搜狐视频科学演讲局「了不起的她·三八节特别版」主题演讲中，中国科学院空天信息创新研究院导航系统部副主任、中国科学院导航总体部副总工程师徐颖带你探究「北斗导航系统是怎么影响我们日常生活的」；浙江大学化学系博士后、蛟龙号首位大洋深潜女科学家、自然资源部第二海洋研究所副研究员唐立梅教你「透过岩石看地球」；华中师范大学生命科学学院教授、湖北卫视《我说国家安全》嘉宾李睿讲解「从海洋到陆地，微塑料如何影响你我他？」；科幻作家、童行书院创始人、世界科幻雨果奖得主郝景芳分享「如何做好下一代的科学启蒙？」……未来将有更多知识主播入驻搜狐视频，一同玩转科学，探索不同领域。
