Meanica quantica

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A mecânica quântica é a teoria física que obtém sucesso no estudo dos sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas[->0], átomos[->1], elétrons[->2], prótons[->3] e de outras partículas subatômicas[->4], muito embora também possa descrever fenômenos macroscópicos em diversos casos. A Mecânica Quântica é um ramo fundamental da física[->5] com vastaaplicação. A teoria quântica fornece descrições precisas para muitos fenômenos previamente inexplicados tais como a radiação de corpo negro[->6] e as órbitas estáveis do elétron[->7]. Apesar de na maioria dos casos a Mecânica Quântica ser relevante para descrever sistemas microscópicos, os seus efeitos específicos não são somente perceptíveis em tal escala. Por exemplo, a explicação de fenômenosmacroscópicos como a super fluidez[->8] e a supercondutividade[->9] só é possível se considerarmos que o comportamento microscópico da matéria é quântico. A quantidade característica da teoria, que determina quando ela é necessária para a descrição de um fenômeno, é a chamada constante de Planck[->10], que tem dimensão de momento angular[->11] ou, equivalentemente, de ação[->12].
A mecânicaquântica recebe esse nome por prever um fenômeno bastante conhecido dos físicos: a quantização[->13]. No caso dos estados ligados[->14] (por exemplo, um elétron orbitando em torno de um núcleo positivo) a Mecânica Quântica prevê que a energia (do elétron) deve ser quantizada. Este fenômeno é completamente alheio ao que prevê a teoria clássica[->15].
Índice[esconder] · 1 Um panorama 2 O conceito deestado na mecânica quântica · 2.1 A representação do estado· 3 Primeiros fundamentos matemáticos · 3.1 Vetores e espaços vetoriais 3.2 Os operadores na mecânica quântica 3.3 O problema de autovalor e autovetor 3.4 O significado físico dos operadores, seus autovetores e autovalores· 4 Aspectos históricos 5 Princípios 6 Conclusões 7 Formalismos 8 Referências 9 Bibliografia 10 Vertambém|
[editar] Um panorama
A palavra “quântica” (do Latim[->16], quantum) quer dizer quantidade. Na mecânica quântica, esta palavra refere-se a uma unidade discreta que a teoria quântica atribui a certas quantidades físicas, como a energia[->17] de um elétron[->18] contido num átomo[->19] em repouso. A descoberta de que as ondas eletromagnéticas podem ser explicadas como uma emissão de pacotes deenergia (chamados quanta) conduziu ao ramo da ciência que lida com sistemas moleculares,atômicos e subatômicos. Este ramo da ciência é atualmente conhecido como mecânica quântica.
A mecânica quântica é a base teórica e experimental de vários campos da Física e da Química, incluindo a física da matéria condensada[->20], física do estado sólido[->21], física atômica[->22], física molecular[->23],química computacional[->24], química quântica[->25], física de partículas[->26], e física nuclear[->27]. Os alicerces da mecânica quântica foram estabelecidos durante a primeira metade do século XX por Albert Einstein[->28], Werner Heisenberg[->29], Max Planck[->30], Louis de Broglie[->31], Niels Bohr[->32], Erwin Schrödinger[->33], Max Born[->34], John von Neumann[->35], Paul Dirac[->36], WolfgangPauli[->37], Richard Feynman[->38] e outros. Alguns aspectos fundamentais da contribuição desses autores ainda são alvo de investigação.
Normalmente é necessário utilizar a mecânica quântica para compreender o comportamento de sistemas em escala atômica ou molecular. Por exemplo, se a mecânica clássica[->39] governasse o funcionamento de um átomo, o modelo planetário do átomo[->40] – proposto pelaprimeira vez por Rutherford[->41] – seria um modelo completamente instável. Segundo a teoria eletromagnética clássica, toda a carga elétrica acelerada emite radiação. Por outro lado, o processo de emissão de radiação consome a energia da partícula. Dessa forma, o elétron, enquanto caminha na sua órbita, perderia energia continuamente até colapsar contra o núcleo positivo!
[editar] O...
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