Enunciado

(a) Estenda o exemplo 7-4 para obter a previsão da energia total do estado fundamental do átomo de hidrogénio, a partir do princípio de incerteza, (b) Compare com a energia prevista por (7-22).

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de física quântica?!

Passo 2

a) O princípio de previsão que a energia total como

E = h 2 2 μ R 2 - e 2 4 π ε 0 R

A energia mínima quando d E d R = 0

d E d R = d d R h 2 2 μ R 2 - d d R e 2 4 π ε 0 R = 0

→ - 2 h 2 2 μ R 3 + e 2 4 π ε 0 R 2 = 0

→ e 2 4 π ε 0 = h 2 μ R

Resolvendo para R

R = h 2 4 π ε 0 μ e 2

Substituindo o valor de R na equação de energia

E = h 2 2 μ R 2 - e 2 4 π ε 0 R = h 2 2 μ h 2 4 π ε 0 μ e 2 2 - e 2 4 π ε 0 h 2 4 π ε 0 μ e 2

Então a energia total do estado fundamenta do hidrogênio é

∴ E = - μ e 4 2 4 π ε 0 2 h 2

Passo 3

b) A energia total do estado n - é s i m o da Equação de Schrodinger é

E n = - μ Z e 4 4 π ε 0 2 2 h 2 n 2

Calculando a energia do estado fundamental usando o valor para n = Z = 1

E 1 = - μ e 4 2 4 π ε 0 2 h 2

O valor para a energia do estado fundamental do hidrogênio da Equação de Schrodinger coincide com o valor calculado do princípio de previsão.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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