Quais são os significados físicos para a função de onda
, solução da equação de Schrödinger, e do seu módulo ao quadrado,
?
Passo 1
O enunciado pergunta pelo significado físico da função de onda
, que é solução da equação de Schrödinger, e do seu módulo ao quadrado
. O conteúdo aqui é a interpretação probabilística de Born em mecânica quântica: precisamos entender o que a amplitude complexa nos diz e como ela se relaciona com probabilidades de medição de posição.
Passo 2
A função de onda
é uma amplitude de probabilidade complexa. Isso quer dizer que, em cada ponto
,
carrega duas informações:
- Um módulo, que indica a “força” ou peso da contribuição daquela região para o estado quântico.
- Uma fase (ângulo complexo), responsável por fenômenos de interferência quântica quando somamos várias funções de onda.
Passo 3
Segundo a regra de Born, o módulo ao quadrado da função de onda
é a densidade de probabilidade de encontrar a partícula naquele ponto
. Em outras palavras, se quisermos a probabilidade
de achar a partícula dentro de um volume
, calculamos
Passo 4
Para que essa interpretação faça sentido, a função de onda deve estar normalizada, ou seja, a probabilidade total de encontrar a partícula em todo o espaço precisa ser
. Logo, deve valer
Resposta
A função de onda
é uma amplitude de probabilidade complexa que contém informação de módulo (intensidade) e fase (interferência). O seu módulo ao quadrado
é a densidade de probabilidade de encontrar a partícula na posição
.