Questão
ID 89377Disciplina: Física
Assuntos: Mecânica Quântica e Mecânica Estatística, Princípio da Incerteza de Heisenberg
Ano: 2014 Banca: INEP - Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira Órgão: Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes
A equação de Schrödinger, quando resolvida para o problema quântico de uma partícula confinada em uma caixa unidimensional de tamanho a, tem como resultado para as funções de onda ψn dadas como:

em que
são os autovalores da energia. As funções ψn podem ser usadas para se calcular os valores esperados ⟨x2⟩ e ⟨p2⟩, em que x e p são os operadores posição e momento linear da partícula, respectivamente. Desse modo, tem-se

Com base nesses resultados e no princípio da incerteza de Heisenberg, avalie as afirmações a seguir.
I. A energia mínima da partícula na caixa, estimada por meio do principio da incerteza, é
II. A razão entre Emin e o menor autovalor de energia é igual a 1/π2.
III. Há inconsistência entre o princípio da incerteza de Heisenberg e os resultados apresentados acima, porque eles não expressam a igualdade Emin = E1 .
IV. O valor de ΔxΔp=
, calculado pelo resultado do problema, é consistente com o principio da incerteza de Heisenberg.
É correto apenas o que se afirma em