Superposição linear em ensino de mecânica quântica

Abstract

Apresentamos as linhas gerais de um curso organizado para introduzir conteúdos de Mecânica Quântica a estudantes universitários de quarto semestre da área de Ciências Exatas. A proposta foi utilizada em uma disciplina de Física Geral dos cursos de Engenhar ia. Optamos por apresentar desde o início as características quânticas dos sistemas microscópicos a fim de propiciar que as mesmas se tornem “intuitivas” para os estudantes, recorrendo para isto a result ados de experimentos modernos. O princípio de superposição de estados, um tema geralmente pouco enfatizado nos níveis introdutórios, foi destacado na estruturação do curso. Os resultados indicam que embora algumas concepções errôneas persistam a respeito da Física Quântica, vários estudant es revelam haver adquirido uma boa compreensão deste princípio, em contraste com resultados obtidos com est udantes de turmas que receberam instrução com uma abordagem tradicional e mesmo com est udantes de semestres mais avançados do curso de Física, que se submeteram aos mesmos testes.

We present the main lines of an approach to introduce Quantum Mechanics at the university level, experienced with engineering students of 4th semester. We opte d, in order to turn quantum mechanics more "intuitive" for students, to present from the beginning the quantum characteristics of microscopic systems, using modern examples to help to reach this goa l. The superposition principle, a subject usually not stressed at the introductory level was pointed up i n the organization of the contents. The results indicate that while some misconceptions persist, many students seem to have acquired a good understanding about this principle. This is in contrast with results obtained with students of similar level with a "traditional" instruction and even with more advanced physics students, whom answered the same tests.