Exercícios Resolvidos de Equação de Schrödinger

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Enunciado

Um átomo em um estado metaestável possui vida média igual a 5,2   m s .

Qual é a incerteza na energia do estado metaestável?

Passo 1

O tempo e a energia também se correlacionam por um princípio próprio de incerteza.

Podemos associar a incerteza da energia Δ E com o tempo que ele leva no estado metaestável Δ t , o que nos dá:

Δ E Δ t ≥ ℏ 2

Passo 2

Usaremos a igualdade para calcular a incerteza da energia, assim:

Δ E Δ t ≥ ℏ 2

Onde:

ℏ = 1,05 × 10 - 34   J s ;

Δ t = 5,2   m s = 5,2 × 10 - 3   s ;

Logo:

Δ E ≥ 1,05 ∙ 10 - 34 2 ∙ 5,2 ∙ 10 - 3

Δ E ≥ 1,01 ∙ 10 - 32   J

Como

1   e V = 1,602 ∙ 10 - 19   J

Δ E ≥ 1,01 ∙ 10 - 32 1,602 ∙ 10 - 19 = 6,305 ∙ 10 - 14   e V

Se consideramos que o produto Δ E Δ t é aproximadamente da ordem de , então:

Δ E ≅ ℏ Δ t = 2,02 ∙ 10 - 32   J =   1,27 ∙ 10 - 13   e V

Resposta

Δ E ≥ 1,01 ∙ 10 - 32   J = 6,305 ∙ 10 - 14   e V

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