Introdução à Mecânica Quântica

A Mecânica Quântica fornece a estrutura teórica básica para a grande maioria das áreas da Física Moderna, uma vez que um desafio comum à estas áreas é a compreensão do comportamento de sistemas microscópicos . As propriedades de moléculas, átomos, núcleos atômicos e partículas subatômicas (tais como prótons e nêutrons) são analisadas por modelos teóricos muito diferentes, mas que têm em comum o fato de serem baseados na Mecânica Quântica.

Várias propriedades importantes de meios materiais, tais como a condutividade elétrica, são estudadas por meio de teorias quânticas. Os avanços na Física da Matéria Condensada tiveram enorme impacto tecnológico a partir dos anos 50 do século passado (período conhecido como pós-guerra). Assim, diodos e transistores são exemplos de dispositivos semicondutores, inventados neste contexto, que são essenciais para a tecnologia moderna, por permitirem a miniaturização de circuitos elétricos. Hoje em dia, é impossível encontrar algum aparelho eletrônico (televisão, telefone celular, computador etc.) que não contenha circuitos integrados com milhares de dispositivos deste tipo (num computador moderno o número de transistores em cada circuito integrado do processador é da ordem de dezenas de milhões).

Interpretação da MQ

A Mecânica Quântica é  uma das teorias mais testadas experimentalmente, com a utilização de montagens cada vez mais sofisticadas. Até hoje, ela FOI TOTALMENTE CONFIRMADA POR ABSOLUTAMENTE TODOS OS TESTES EXPERIMENTAIS, CONSOLIDANDO-SE COMO A TEORIA FUNDAMENTAL DA NATUREZA !!!  Entretanto, ainda existe, atualmente, um debate intenso sobre a sua interpretação. A permanência de problemas conceituais ainda em aberto, cerca de 80 anos após a sua elaboração, é consequência do caráter revolucionário da Mecânica Quântica, que representa uma ruptura com a Mecânica Newtoniana ainda mais profunda do que
aquela realizada por Einstein com a sua Teoria da Relatividade.

Função de Onda

Na interpretação padrão da mecânica quântica, a função de onda é a descrição mais completa que pode ser dada a um sistema físico. A função de onda - um objeto matemático que especifica completamente o comportamento dos elétrons em uma molécula - é central tanto para a química quântica quanto para a equação de Schrödinger. A função de onda é uma entidade de alta dimensão e, portanto, é extremamente difícil capturar todas as nuances que codificam como os elétrons individuais afetam uns aos outros.

Prêmio Nobel

O físico austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961), que, formulou a sua famosa equação no final de 1925, publicando-a em 1926. Pelo seu trabalho de descrição da dinâmica QUANTITATIVA das partículas quânticas, foi agraciado, juntamente com o físico inglês Paul Dirac, com o Prêmio Nobel de Física de 1933.

Uma referência de muito boa qualidade e que, por isso, apresenta uma boa dose de dificuldade para o aluno do Ensino Médio (em função da falta de conhecimento em cálculo diferencial) foi escrita pensando-se 100% no estudante brasileiro. No caso das apostilas abaixo, nos estudantes do Curso de Licenciatura em Física do IF/UFRJ: