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"Vamos calcular a solução para a equação Schroedinger independente do tempo, considerando um potencial constante [...]. Como estamos considerando o potencial constante, vamos utilizar o valor mais simples V ( x ) = 0 [...]. A partícula ficará confinada na região [...], onde o potencial V ( x ) é zero, e não há nenhuma probabilidade de a partícula ser encontrada fora dessa região. O problema de uma partícula confinada em uma caixa é um excelente exemplo de aplicação da equação de Schroedinger. Nesse caso, a energia da partícula é quantizada, de fato, E n = n 2 E 1 = n 2 ℏ 2 π 2 2 m L 2 . Além disso, os estados da partícula são dados pelas funções estacionárias ψ n = √ 2 L s e n ( n π x L ) . Por outro lado, " A dinâmica de uma partícula é descrita pela equação de Schroedinger dependente do tempo ^ H ψ = i ℏ ∂ ψ ∂ t ", cuja solução é dada por e − i E n t / ℏ ." Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: LOPES Adriana R. Introdução à mecânica quântica. Curitiba: InterSaberes, 2020, p.115, 120, 122. Considerando o texto acima e o livro-base Introdução à mecânica quântica, admita que o estado inicial de uma partícula de massa m , confinada em uma caixa de comprimento L , é descrito pela combinação de dois estados estacionários Ψ ( x , 0 ) = A [ ψ 1 ( x ) + ψ 2 ( x ) ] , a seguir, leia as afirmativas: I. < x >= L 2 [ 1 − 32 L 9 π 2 c o s ( 3 ω t ) ] II. < x >= L √ 2 [ 1 − 32 L 9 π 2 c o s ( ω t ) ] III. < x >= L √ 2 [ 1 − L π 2 c o s ( ω t ) ] IV. < x >= √ L 2 [ 1 − 16 L 3 π 2 c o s ( 2 π ω t ) ] V. < x >= L 2 [ 1 − 32 L 9 π 2 c o s ( π ω t ) ]
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Rogerio Lins

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Vamos analisar cada uma das afirmativas: I. < x >= L 2 [ 1 − 32 L 9 π 2 c o s ( 3 ω t ) ] - Essa expressão parece estar incorreta, pois a média esperada < x > para uma combinação de estados estacionários não deve ter um fator de L/2 e o termo de cosseno não se alinha com a quantização esperada. II. < x >= L √ 2 [ 1 − 32 L 9 π 2 c o s ( ω t ) ] - Essa expressão também parece incorreta, pois a média esperada < x > não deve incluir um fator de √2 e o termo de cosseno não é o esperado para a combinação de estados. III. < x >= L √ 2 [ 1 − L π 2 c o s ( ω t ) ] - Essa expressão parece incorreta, pois a média esperada < x > não deve incluir um fator de √2 e o termo de cosseno não é o esperado. IV. < x >= √ L 2 [ 1 − 16 L 3 π 2 c o s ( 2 π ω t ) ] - Essa expressão parece incorreta, pois a média esperada < x > não deve incluir um fator de √L/2 e o termo de cosseno não é o esperado. V. < x >= L 2 [ 1 − 32 L 9 π 2 c o s ( π ω t ) ] - Essa expressão parece incorreta, pois a média esperada < x > não deve incluir um fator de L/2 e o termo de cosseno não é o esperado. Após a análise, parece que todas as afirmativas estão incorretas ou não se alinham com a descrição esperada para a média esperada < x > em um sistema quântico com estados estacionários. Portanto, não há uma alternativa correta entre as apresentadas. Se precisar de mais informações ou esclarecimentos, sinta-se à vontade para perguntar!

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