Quiz Fisika Kuantum 2

Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa:

• Hanya momentum yang tidak bisa diketahui dengan akurasi penuh.

• Posisi dan momentum sebuah partikel tidak dapat diketahui secara bersamaan dengan akurasi penuh.

• Posisi dan momentum sebuah partikel dapat diketahui secara bersamaan dengan akurasi penuh.

• Hanya energi yang tidak bisa diketahui dengan akurasi penuh.

Jika kita mengetahui posisi sebuah partikel dengan ketidakpastian Δx = 0.1 nm, berapakah ketidakpastian momentum minimal Δp?

• 6.63 × 10^-25 kg m/s

• 2.1 × 10^-26 kg m/s

• 1.054 × 10^-24 kg m/s

• 1.054 × 10^-34 kg m/s

Sebuah fungsi gelombang ψ(x) dinormalisasi ketika:

• ∫_{-∞}^{∞} |ψ(x)|^2 dx = 1

• ∫_{0}^{∞} |ψ(x)|^2 dx = 1

• ∫_{-∞}^{0} |ψ(x)|^2 dx = 1

• ∫_{0}^{∞} ψ(x) dx = 0

Sebuah fungsi gelombang diberikan sebagai ψ(x) = A e^{-x^2 / 2}. Hitunglah konstanta normalisasi A agar fungsi tersebut dinormalisasi dengan benar.

• A = √(2/π)

• A = 1/√(2π)

• A = 1/π

• A = 2/√(π)

Hitung nilai ekspektasi ⟨x⟩ dari fungsi gelombang ψ(x) = A e^{-α x^2}, dengan A dan α adalah konstanta positif.

• ⟨x⟩ = 0

• ⟨x⟩ = 1/α

• ⟨x⟩ = A/α

• ⟨x⟩ = ∞

Fungsi gelombang dari partikel dalam kotak satu dimensi adalah ψ_n(x) = √(2/L) sin(nπ x/L). Tentukan nilai ekspektasi energi ⟨E⟩ untuk keadaan dasar n = 1.

• h^2/8mL^2

• h^2/2mL^2

• h^2/4mL^2

• h^2/mL^2

Jika sebuah partikel berada dalam fungsi gelombang superposisi ψ(x) = c_1 ψ_1(x) + c_2 ψ_2(x), hitunglah probabilitas partikel berada pada keadaan dasar.

• c_1 + c_2

• |c_1|^2

• |c_2|^2

• |c_1|

Fungsi gelombang suatu partikel diberikan oleh ψ(x) = A e^{ikx}. Hitung rapat probabilitas |ψ(x)|^2.

• A^2

• A^2 e^{ikx}

• kA^2

• e^{-ikx}

Dalam teori kuantum, nilai ekspektasi momentum dari fungsi gelombang ψ(x) = A e^{-x^2 / 2} dapat dihitung sebagai ⟨p⟩. Nilai ekspektasi ini adalah:

• A^2

• 0

• ħ/2

• Aħk

Berdasarkan prinsip ketidakpastian Heisenberg, jika ketidakpastian momentum sebuah partikel adalah Δp = 1 × 10^{-24} kg m/s, maka ketidakpastian minimum posisi Δx adalah:

• 1.054 × 10^{-10} m

• 3.14 × 10^{-9} m

• 6.63 × 10^{-11} m

• 1 × 10^{-7} m