Quantum Mechanics #1
Sebuah partikel bermassa m di kotak satu dimensi , ditemukan dalam keadaan dasar
ψ(x)=√2asin(πxa)
Tentukan ΔxΔp, pada kondisi ini !
Solusi :
Gunakan p=iℏddx, didapat
pψ(x)=iℏddx[√2asinπxa]
=−ℏπa√2acos[πxa]
Dan
p2ψ(x)=iℏddx(−ℏπa√2acos(πxa))
=−ℏπa√2asin(πxa)
⟨p⟩→∫ψ∗(x)pψ(x)dx
Kita temukan dalam soal dalam keadaan dasar, maka ⟨p⟩=0 , maka
⟨p2⟩=∫ψ∗(x)p2ψ(x)dx∫a0√2asin(πxa)ℏ2π2a2√2asin(πxa)dx
ℏ2π2a2∫a02a[sinπxa]2dx
2ℏ2π2a3∫a01−cos[2πxa]2dx
ℏ2π2a3x|0a=ℏ2π2a2
Δp=√⟨p2⟩−⟨p⟩2=√ℏ2π2a2=ℏπa
⟨x⟩=∫ψ∗(x)xψ(x)dx
=∫a0√2asin(πxa)x√2asin(πxa)dx
2a∫a0x(sin(πxa))2dx
2aa24=a2
⟨x2⟩=∫ψ∗(x)x2ψ(x)dx
∫a0√2ax2(sin(πxa))2dx
=a26(2−3π2)
Δx=√⟨x2⟩−⟨x⟩2
=√a2(π2−6)12π2
=aπ√(π2−6)12
√(π2−6)12=0,57
And so
ΔxΔp≥ℏ2
Referensi = Quantum Mechanics by David McMahon
Makasih kak
ReplyDelete