science (equação de Schrodinger)

AULA

Função de onda e Equação de Schrödinger

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Meta da aula

objetivos

Introduzir a função de onda e a
Equação de Schrödinger.

• interpretar fisicamente a função de onda;
• obter informação sobre um sistema microscópico, a partir da função de onda.

Pré-requisito
Para uma melhor compreensão desta aula, é preciso que você reveja o conceito de equações em derivadas parciais, tais como a equação de ondas, vista na Aula 11 de Física 2B.

Introdução à Mecânica Quântica | Função de onda e Equação de Schrödinger

FUNÇÃO DE ONDA E EQUAÇÃO DE SCHRÖDINGER
Vimos, nas aulas do Módulo 1 desta disciplina, que as partículas microscópicas, como os elétrons, não se movem seguindo as leis clássicas do movimento, dadas pela Mecânica Newtoniana. Essas partículas, porém, seguem outras leis que parecem ser mais apropriadas para a propagação de ondas. Isso ficou claro, de forma qualitativa, na
Aula 2, na qual vimos surgir um padrão de interferência, quando um feixe de elétrons passa através de uma fenda dupla. Neste módulo, iniciaremos um estudo quantitativo da dinâmica das partículas quânticas, por meio de seus postulados e de sua formulação matemática precisa. Afinal, quais são as leis que regem o movimento das partículas microscópicas?
Vamos considerar uma partícula microscópica (por exemplo, um elétron) que se movimenta em três dimensões. Vamos aceitar, como postulado, que o estado dessa partícula, em um instante de tempo t, é completamente definido por uma quantidade complexa chamada função de onda, e indicada pelo símbolo Ψ(x,y,z,t), em que (x,y,z) são as coordenadas espaciais.
O que queremos dizer com a expressão “estado de uma partícula”?
Na mecânica clássica, o estado de uma partícula é conhecido por meio de sua posição e de sua velocidade em um determinado instante. Este conhecimento, somado ao conhecimento da força (ou, se preferirem, da energia potencial) que atua sobre esta partícula, permite a descrição completa da sua