USP, Física 4, P3 2017, 4
(i) Estime o valor da incerteza mínima na velocidade de um elétron não relativístico que está confinado em um poço de potencial unidimensional de largura igual a m. Dado: massa do elétron .
Passo 1
Nesse primeiro item vemos que ele quer que trabalhemos com o principio da incerteza de Heisenberg, que diz que não é possível medir com precisão nem a posição nem o momento linear de uma partícula.
A fórmula de Heisenberg é enunciada por
Mas sabemos que o objetivo da questão é que determinemos a incerteza mínima da velocidade, para isso precisamos pensar no seguinte, qual do dois termos tem mais chances de nos fornecer a velocidade da partícula? O momento linear ou a posição?
Percebemos que podemos escrever o nosso momento linear da seguinte maneira
Como queremos uma incerteza podemos escrever como
Isolando o termo teremos que
Substituindo na nossa equação de Heisenberg
Isolando o valor de
Agora temos todos os valores
Sabemos que
Substituindo teremos que