Os dados empíricos acumulados durante o final do século XIX e o princípio do século XX revelaram falhas fundamentais no conhecimento do modo como o mundo se comporta à escala microscópica. Dos esforços realizados por físicos como Planck, Bohr, Schrödinger, Heisenberg, Einstein, Dirac e outros, nasceu uma nova mecânica que rege o comportamento da matéria e da radiação.
A mecânica quântica mudou a nossa maneira de ver o mundo, através de três ideias fundamentais: quantificação, dualidade e probabilidade.
Neste livro apresenta-se uma descrição desta teoria desde os fenómenos mais elementares até alguns temas mais complexos, perspetivando-os de um modo que estabeleça relações com assuntos mais modernos.
Os conceitos são profusamente ilustrados com exemplos e figuras, que facilitam a respetiva apreensão, especialmente para alunos que têm o primeiro contacto com estas matérias. No fim de cada capítulo, apresenta-se um conjunto de exercícios de dificuldade variável.
Este livro destina-se preferencialmente a alunos de física, matemática, biofísica e biomédica, podendo igualmente interessar a alunos das áreas da química e das engenharias.
ÍNDICE
PREFÁCIO
BIBLIOGRAFIA
1 IDEIAS EM MECÂNICA QUÂNTICA
2 ONDAS E INTRODUÇÃO À EQUAÇÃO DE SCHRÖDINGER:DESCRIÇÃO HAMILTONIANA
3 PROBLEMAS A UMA DIMENSÃO
4 ESTRUTURA ALGÉBRICA DA TEORIA
5 LIMITE CLÁSSICO E DESCRIÇÃO LAGRANGIANA
6 MÉTODO WKB
7 MOMENTO ANGULAR E SPIN
8 PROBLEMAS A TRÊS DIMENSÕES
9 O ÁTOMO DE HIDROGÉNIO
10 MÉTODOS APROXIMADOS INDEPENDENTES DO TEMPO
A MÉTODOS NUMÉRICOS PARA RESOLVER A EQUAÇÃO
DE SCHRÖDINGER
B PARTÍCULA NUM POTENCIAL PERIÓDICO: TEOREMA
DE BLOCH
D CLONAGEM DE UM ESTADO QUÂNTICO
E TELEPORTAÇÃO QUÂNTICA
F EFEITO DE AHARONOV-CASHER
G FASE DE BERRY
H ESTADOS COERENTES DE SPIN
MARCO CARDOSO é licenciado em Engenharia Física Tecnológica pelo IST e doutorado em Física pelo mesmo instituto. Presentemente desenvolve investigação na área da Física das interações fortes, nomeadamente em Cromodinâmica Quântica na rede, hadrões exóticos e modelos de quarks. Desenvolve também algum trabalho na área dos supercondutores.
MARTA M CORREIA, é investigadora de Física de Ressonância Magnética no Cognition and Brain Sciences Unit em Cambridge. Desenvolve métodos de aquisição e análise em RM, com vista ao estudo do funcionamento do cérebro em sujeitos saudáveis e em caso de patologia. É fellow do Downing College, Universidade de Cambridge, desde 2010, onde leciona cálculo e matemática aplicada.
SAMUEL F. MARTINS, após uma licenciatura na LEFT no IST em 2005, ingressou como Business Analyst na McKinsey & Company. Regressou ao IST em 2007 onde completou o Doutoramento em Física Computacional em 2010, tendo estado dois anos na University of California Los Angeles. Regressou à McKinsey & Company onde desempenha atualmente funções de Líder de Projeto. Nos tempos livres os seus interesses passam pela guitarra acústica, leitura e hiking/biking.
RICARDO MONTEIRO é investigador no Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhaga. Fez a licenciatura no Instituto Superior Técnico e o mestrado e o doutoramento na Universidade de Cambridge. Tem investigado problemas em física de altas energias, desde a estabilidade de buracos negros em teoria de cordas até às simetrias das interações em cromodinâmica quântica.
MIGUEL F. PAULOS, após uma licenciatura na LEFT no IST em 2005, fez o Mestrado e Doutoramento na Universidade de Cambridge. Trabalhou como investigador na Universidade Pierre et Marie Curie em Paris e está agora na Universidade de Brown nos EUA. Os seus interesses passam pela teoria de cordas e teorias quânticas de campo conforme.
JOÃO GOMES ROSA é licenciado em Engenharia Física e Tecnológica pelo IST, tendo obtido um Mestrado e Doutoramento em Física Teórica pelas universidades de Cambridge e Oxford, respectivamente. Tendo passado pela Universidade de Edimburgo, é atualmente investigador na Universidade de Aveiro, dedicando-se à física de partículas, gravitação e cosmologia.
JORGE E. SANTOS terminou a sua licenciatura na LEFT no IST em 2005 e o Doutoramento na Universidade de Cambridge, sob a supervisão do Professor Malcolm Perry, em 2010. É agora investigador na Universidade da Califórnia - Santa Barbara, onde desenvolve aplicações da teoria de cordas a sistemas em matéria condensada.
PEDRO BICUDO é professor com Agregação no IST das seguintes disciplinas, Mecânica Quântica, Física Computacional e outras cadeiras de física. Investiga na Cromodinâmica Quântica as ressonâncias de quarks e gluoes, a simetria quiral, o confinamento, e a discretização numa rede. Desenvolve ainda Tecnologia para o Surf, com previsões da ondulação, recifes artificiais e preservação ambiental.
PEDRO D. SACRAMENTO é professor com Agregação no Departamento de Física do IST e investigador no CFIF-IST. Tem os graus de Licenciatura e Mestrado pela FCUL e Ph.D. por Temple University. como Fullbright Scholar. Trabalha em Física da Matéria Condensada Teórica na área de sistemas fortemente correlacionados. Presentemente é Affiliated Faculty do Department of Physics da Johns Hopkins University e Associate Member do Beijing CSRC.