BerandaSainsFisikaFisika Modern - Probabilitas Kuantum

Fisika Modern – Probabilitas Kuantum

Solusi persamaan Schroedinger untuk situasi tertentu diberikan oleh

$$\psi(x) = \sqrt{\frac{2}{a_0}} e^{{}^{-x}\!/_{a_0}}$$

Tentukan probabilitas menemukan partikel di antara

$$0 \leq x \leq \frac{a_0}{4}$$

Probabilitas ($P$) dihitung dengan mengintegralkan kuadrat fungsi gelombang:

$$P = \int_{0}^{a_0/4} |\psi(x)|^2 dx$$

$$P = \int_{0}^{a_0/4} \left( \sqrt{\frac{2}{a_0}} e^{{}^{-x}\!/_{a_0}} \right)^2 dx $$

$$P = \int_{0}^{a_0/4} \frac{2}{a_0} e^{{}^{-2x}\!/_{a_0}} dx$$

Keluarkan konstanta dan integralkan eksponensialnya:

$$P = \frac{2}{a_0} \int_{0}^{a_0/4} e^{{}^{-2x}\!/_{a_0}} dx$$

Integral dari $e^{{}^{-2x}\!/_{a_0}}$ adalah $-\frac{a_0}{2} e^{{}^{-2x}\!/_{a_0}}$

$$P = \frac{2}{a_0} \left[-\frac{a_0}{2} e^{{}^{-2x}\!/_{a_0}} \right]$$

Pindahkan konstanta ke sisi kiri

$$P = \frac{2}{a_0} \cdot \left( -\frac{a_0}{2} \right) \left[ e^{{}^{-2x}\!/_{a_0}} \right]_{0}^{a_0/4}$$

$$P = -1 \cdot \left[ e^{{}^{-2a_0}\!/_{4a_0}} – e^{{}^{0}\!/_{a_0}} \right]$$

$$P = -1 \cdot (e^{-1/2} – 1)$$

Menggunakan nilai $e^{-0,5} \approx 0,6065$:

$$P = -1 \cdot (0,6065 – 1)$$

$$P = -1 \cdot (-0,3935)$$

$$\mathbf{P = 0,3935}$$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer