Para uma partícula em uma caixa de potencial (também conhecida como "poço de potencial infinito"), a função de onda é dada por: \[ \psi_n(x) = A \sin\left(\frac{n\pi x}{L}\right) \] onde \( n \) é o número quântico principal, \( L \) é o comprimento da caixa e \( A \) é uma constante de normalização. Para o estado quântico \( n=2 \), a função de onda se torna: \[ \psi_2(x) = A \sin\left(\frac{2\pi x}{L}\right) \] Analisando as alternativas: a) \( A \sin\left(\frac{2\pi x}{L}\right) \) - Correta para \( n=2 \). b) \( A e^{-\alpha x^2} \) - Não é a forma correta para uma caixa de potencial. c) \( A \sin\left(\frac{4\pi x}{L}\right) \) - Correta para \( n=4 \), não para \( n=2 \). d) \( A \sin\left(\frac{\pi x}{L}\right) \) - Correta para \( n=1 \), não para \( n=2 \). Portanto, a alternativa correta é: a) A \sin\left(\frac{2\pi x}{L}\right).