Enunciado

Considere o núcleo atômico equivalente a um poço de potencial infinito unidimensional de largura = 1,4 × 10 - 14   m , um diâmetro nucelar típico. Qual seria a energia do estado fundamental de um elétron confinado a um núcleo atômico? (Observação: os núcleos atômicos não contêm elétrons).

Passo 1

Bom, vamos usar a equação de energia para uma partícula confinada num poço:

E n = h 2 8 m L 2 n 2

Passo 2

Como a partícula é um elétron, vamos substituir m pela massa dele, a largura L já foi dada na questão, o estado dele é o estado fundamental, então n = 1 . A gente tem todas as incógnitas da questão, basta substituir elas na equação:

E 1 = 6 , 6 3 × 10 - 34   J ∙ s 2 8 ( 9,11 × 10 - 31 k g ) ( 1,4 × 10 - 14 ) 2 1 2

A energia vai ser:

E 1 = 3,07 × 10 - 10   J

Resposta

E 1 = 3,07 × 10 - 10   J

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