A equação de Schrödinger é uma ferramenta fundamental na des...

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Q2220986 Física
A equação de Schrödinger é uma ferramenta fundamental na descrição do comportamento de partículas quânticas, como o elétron, em sistemas físicos, como um fio de cobre. Nesse contexto, podemos usar essa equação para modelar o comportamento de um elétron em um fio de cobre como uma partícula confinada em um poço finito. No caso em questão, temos uma partícula confinada em uma caixa unidimensional de comprimento L = 2 m, descrita por uma função de onda Imagem associada para resolução da questão(x) = Asin ( n Imagem associada para resolução da questão x / L ), onde A é a amplitude da onda e n é um número inteiro positivo que representa o estado de energia da partícula. Considerando que n = 3 qual é o valor aproximado da posição x onde a probabilidade de encontrar a partícula é máxima?
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Dado que n = 3 e L = 2 m, a função de onda para este caso específico torna-se:

 função de onda (x) = Asin ( (n pi x) / L ), onde A é a amplitude da onda e n é um número inteiro;

Fazendo o modulo da função de onda ao quadrado, temos

|(x) |^2 = A^2 sin^1=2 ( npix/ L)

A posição onde a probabilidade de encontrar a partícula é máxima ocorre onde ∣ψ(x)∣^2, logo,

sin⁡^2(npix/L)/ também é máximo;

Lembrete: Para a função seno, o valor máximo de s sin^2 (θ) ocorre quando

θ=π\2 +, onde k é um número inteiro.

Portanto, para encontrar a posição onde a probabilidade é máxima, temos:]

L = 2 , n = 3

3pix/ 2 = π\2 +kπ - simplifica os pi

3x/2 = 1/2 + 2k para k = 0

x = 1+ 2k / 3 -----> x = 1/3 = 0,333

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