Técnica split operator em uma dimensão para o ensino da mecânica quântica

Abstract

O presente trabalho aborda o papel da linguagem de programação no processo de nsinoaprendizagem da mecânica quântica, por meio de técnicas da resolução de problemas, usando o método Split Operator em uma dimensão (1D). Nesse contexto, a Física pode ser ensinada de diferentes maneiras, não apenas pelos métodos tradicionais. Devido à constante evolução das ciências ao longo dos séculos surgiu as tecnologias que podem ser utilizadas para o ensino. A linguagem de programação pode ser aplicada na criação de um programa que auxilia os docentes no ensino de Física, complementando métodos tradicionais no processo de ensino-aprendizagem no século XXI. Utilizando a linguagem Fortran, foi desenvolvido um programa (código) utilizado para calcular numericamente a evolução temporal de funções de onda, usando a técnica Split Operator para resolver problemas de Mecânica Quântica em 1D . A partir dos resultados obtidos nas simulações computacionais, assim como nas análises dos gráficos, concluiu-se que a técnica Split Operator em 1D nos faz chegar nos resultados confiáveis como esperado. A simplicidade da linguagem de programação tem grande importância para o ensino da Mecânica Quântica não só, recomenda-se que fosse um dos requisitos sendo implementado no curso da Licenciatura em Física UNILAB, visto que a tecnologia cada vez mais está se encaixando na educação. Nesse sentido, nosso trabalho tem dois grandes propósitos, fatores que se verificam nas escolas com os alunos da Física, tanto do ensino médio quanto do ensino superior, devido à complexidade que ocorre por desmotivação e desistência nas disciplinas de Física, melhorando o ensino da Mecânica Quântica e criar um produto didático para o ensino de Física. Assim, os resultadosobtidos numericamente permitem uma apresentação mais intuitiva de conceitos quânticos, tais como função de onda, evolução temporal e princípio da incerteza de Heisenberg.