位障

位障是一座高勢能的隆起，粒子必須設法越過它，就像橫在兩座山谷之間的一座山丘。要在經典意義上翻越它，粒子至少需要擁有與隆起高度相當的能量；能量不足，它便滾回原處。位障在物理學中無處不在，從讓兩個原子彼此排斥而分開的斥力，到環繞原子核的那堵電荷之牆。

在量子世界裡，位障的行為大不相同。抵達一座比自身能量更高之位障的波，並不會在邊緣處驟然停住。波函數會在擠入位障的過程中按指數衰減，而倘若位障足夠薄，便會有一小塊雖小卻非零的波從另一側冒出來。粒子實際上已經滲過了一堵它沒有能量去攀爬的牆——這就是隧穿現象。

能透過多少，敏感地取決於位障的高度，尤其取決於它的寬度。又寬又高的位障幾乎會把波徹底扼殺，而薄薄的一道則放過可觀的一部分。正是這種精微的敏感，使得越障變得有用：寬度上極小的變化會帶來透射率上巨大的變化，而掃描隧道顯微鏡正是把這一槓桿作用，化作了對表面進行原子尺度成像的手段。