¿Se han comprobado experimentalmente las eigenfunciones de energía en el espacio de posición para el sistema más sencillo que encuentran los estudiantes de grado cuando aprenden mecánica cuántica, el pozo cuadrado? Si no es así, ¿cuál es el mejor ejemplo de verificación experimental de los estados propios de energía en el espacio de posición o de la evolución de Schrodinger, para sistemas simples? Casi siempre se menciona el experimento de las 2 rendijas, o pruebas de hidrógeno como este (para los que la precisión de la concordancia teoría-experimento es bastante baja), pero ¿hay alguna otra prueba que ponga a prueba las distribuciones de probabilidad que los estudiantes de grado suelen deducir cuando aprenden mecánica cuántica?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Puede considerar el ejercicio de Crommie, Lutz y Eigler ( Nature 363, 524 (1993) ), que observan las ondas estacionarias entre los bordes de los escalones en una superficie de gas electrónico bidimensional mediante microscopía de barrido de túneles. Otros experimentos del mismo grupo de IBM han demostrado que las ondas estacionarias en corrales cuánticos . En general, las imágenes de STM de los gases de electrones 2D de la superficie con patrón tomadas a temperaturas criogénicas han mostrado hermosas imágenes de las "funciones de onda" (mejor, las distribuciones de probabilidad, o incluso mejor, la densidad local de estados) de los sistemas confinados en los últimos 30 años.
Otra técnica utiliza el túnel de electrones en heteroestructuras semiconductoras para obtener imágenes de las funciones de onda de los puntos cuánticos, como se muestra en este documento por ejemplo (hay más trabajos en este sentido del mismo grupo y de otros). Estos estados son los estados ligados de los llamados "átomos artificiales" (otro nombre para los puntos cuánticos de pocos electrones).
Encontré experimentos adicionales como este utilizando la espectroscopia de fotoelectrones para obtener imágenes de las funciones de onda de las moléculas adsorbidas.
Aunque estos experimentos no sean exactamente lo que se busca, ya que son bastante complicados de explicar en detalle a los estudiantes de grado, pueden utilizarse como un "teaser" para despertar su curiosidad por aprender métodos avanzados para acabar entendiéndolos.
