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Type: Dissertação
Title: Solução do Rotor Quântico rígido com o formalismo do PDTO
Authors: Silva, Willian Wallace Ribeiro Alves da
Advisor: Costa Filho, Raimundo Nogueira da
Keywords in Brazilian Portuguese : Formalismo do PDTO;Momento angular;Mecânica quântica;Rotações
Keywords in English : PDTO formalism;Angular momentum;Quantum Mechanics;Rotations
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Issue Date: 2024
Citation: SILVA, W. W. R. A. Solução do Rotor Quântico rígido com o formalismo do PDTO. 2024. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: O presente trabalho tem como objetivo central a incorporação do momento angular na construção do formalismo do Position Dependent Translation Operator (PDTO) no contexto da mecânica quântica, especialmente para problemas que envolvem rotação. Para atingir esse objetivo, realizamos a construção do momento angular dentro do formalismo convencional da mecânica quântica e também desenvolvemos o formalismo tridimensional do PDTO. Nesse sentido, a construção do momento angular no formalismo tradicional envolveu a utilização de operadores e equações que descrevem o comportamento do momento angular orbital e de spin. Exploramos as propriedades matemáticas desses operadores, para garantir uma descrição consistente do momento angular dentro do contexto quântico. Em seguida, abordamos a construção do formalismo do PDTO tridimensional, levando em consideração as variações espaciais das propriedades do meio em que as partículas se encontram. Isso envolveu a generalização das equações do PDTO para o caso tridimensional e a análise das propriedades físicas e matemáticas desse formalismo. Uma vez construídos o momento angular no formalismo quântico tradicional e o formalismo do PDTO tridimensional, o próximo passo foi a construção do momento angular dentro do formalismo do PDTO. Nesse processo, investigamos como as expressões matemáticas que envolvem o momento angular seriam modificadas e adaptadas ao novo formalismo, levando em conta as características do PDTO e suas implicações na mecânica quântica. Por fim, com a parte teórica estabelecida, o objetivo final é aplicar o novo formalismo desenvolvido a um problema físico conhecido. Isso nos permitirá explorar as implicações do formalismo do PDTO com momento angular e analisar suas consequências para o sistema em estudo. Com essa aplicação, poderemos obter novos insights, entender melhor a dinâmica do sistema e verificar a viabilidade e relevância do formalismo proposto. Dessa forma, espera-se que este trabalho contribua para o avanço do conhecimento na mecânica quântica, ao introduzir o momento angular no formalismo do PDTO e explorar suas implicações teóricas e práticas. Além disso, é possível que essa abordagem tenha aplicações em outras áreas da física, como física de materiais, óptica quântica e computação quântica, abrindo novas perspectivas para futuras pesquisas e desenvolvimentos científicos e tecnológicos.
Abstract: The main objective of this work is to incorporate angular momentum into the construction of the Position Dependent Translation Operator (PDTO) formalism in the context of quantum mechanics, especially for problems involving rotation. To achieve this goal, we constructed the angular momentum within the conventional formalism of quantum mechanics and also developed the three-dimensional PDTO formalism. In this regard, the construction of angular momentum in the traditional formalism involved the use of operators and equations that describe the behavior of orbital and spin angular momentum. We explored the mathematical properties of these operators to ensure a consistent description of angular momentum within the quantum context. Next, we addressed the construction of the three-dimensional PDTO formalism, taking into account the spatial variations of the properties of the medium in which the particles are located. This involved the generalization of the PDTO equations to the three-dimensional case and the analysis of the physical and mathematical properties of this formalism. Once the angular momentum was constructed within the conventional quantum formalism and the three-dimensional PDTO formalism, the next step was to construct the angular momentum within the PDTO formalism. In this process, we investigated how the mathematical expressions involving angular momentum would be modified and adapted to the new formalism, considering the characteristics of the PDTO and its implications in quantum mechanics. Finally, with the theoretical part established, the ultimate goal is to apply the newly developed formalism to a known physical problem. This will allow us to explore the implications of the PDTO formalism with angular momentum and analyze its consequences for the system under study. Through this application, we can gain new insights, better understand the dynamics of the system, and verify the viability and relevance of the proposed formalism. Thus, it is expected that this work contributes to the advancement of knowledge in quantum mechanics by introducing angular momentum into the PDTO formalism and exploring its theoretical and practical implications. Moreover, this approach may have applications in other areas of physics, such as materials science, quantum optics, and quantum computing, opening new perspectives for future research and scientific and technological developments.
Description in Brazilian Portuguese: SILVA, W. W. R. A. Solução do Rotor Quântico rígido com o formalismo do PDTO. 2024. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77561
Access Rights: Acesso Aberto
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