Assinale o item correto. Estado estacionário significa: a) A função de onda
não depende do tempo; b) A densidade de probabilidade
não depende do tempo; c) A partícula está em repouso; d) A partícula está em trânsito de um estado a outro.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o enunciado. A questão fala sobre estado estacionário na mecânica quântica e pede para identificar qual das alternativas está correta. O conteúdo relacionado aqui envolve a equação de Schrödinger em estado estacionário e propriedades das funções de onda. Para resolver, vamos precisar lembrar como a função de onda depende do tempo e o que caracteriza um estado estacionário.
Passo 2
Um estado estacionário é aquele em que a função de onda
pode ser separada em uma parte que depende do espaço e outra que depende do tempo. A forma geral é:
Aqui,
é a função de onda espacial e
é a parte temporal.
Passo 3
No estado estacionário, apesar da função de onda depender do tempo, a densidade de probabilidade é dada por
, que, ao multiplicar
pela sua conjugada, elimina a parte temporal:
Então,
não depende do tempo.
Passo 4
Vamos analisar as opções:
a) A função de onda
não depende do tempo;
- Incorreto. A função de onda total
depende do tempo, embora a parte espacial não.
b) A densidade de probabilidade
não depende do tempo;
- Correto. Como vimos no passo anterior, a densidade de probabilidade é independente do tempo no estado estacionário.
c) A partícula está em repouso;
- Incorreto. Estado estacionário não implica necessariamente que a partícula está em repouso.
d) A partícula está em trânsito de um estado a outro.
- Incorreto. Estado estacionário significa que a partícula está em um estado específico, não em transição.
Resposta
b) A densidade de probabilidade
não depende do tempo.
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e
. Escolha convenientemente
e
, assim como os valores dos parâmetros que forem necessários.
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