Dualidad+Onda-Partícula

=Dualidad Partícula-Onda=

La Figura 1 muestra un dispositivo experimental en el que la luz difractada por una doble rendija se detecta en una pantalla que consta de varias células fotoeléctricas adyacentes. Las células fotoeléctricas reaccionan con fotones, que tienen todas las propiedades de las partículas. Lo que observariamos en la pantalla sería un patrón de interferencia (Figura 1).



media type="custom" key="10034547" Imaginemos que intrudicimos una nube de pequeñas partículas entre las ranuras y la pantalla. Un fotón que atraviesa una de las ranuras choca con una partícula y le da un determinado impulso que nos capacita para detectarla. Con lo que podemos establecer la posición de la partícula con una incertidumbre menor que la mitad del espacio d entre las ranuras, podremos determinar cuál de las dos ranuras atravesó el fotón. Por tanto: math \Delta y < \frac{d}{2} math

Ahora introduzcamos la componente del momentum en y: math \Delta p_y \geq \frac{\hbar}{\Delta y} > \frac{2 \hbar}{d} math (1) Como el choque presenta un cambio Δp y, en el momentum de la partícula, debe haber ocurrido igualmente un cambio en el momentum del fotón. Un cambio en el momentum del fotón significa una desviación de: math \delta = \frac{ \Delta p_y}{p} L math

Como hemos visto en las secciones anteriores el momentum del fotón se reaciona con la longitud de onda de la luz: math p = \frac{h}{\lambda} math y, por tanto: math \delta = \frac{\Delta p_y \lambda L}{h} math (2)

Sustituyendo (1) en (2) tenemos: math \delta = \frac{\lambda L}{\pi d} math

De la óptica elemental sabemos que la distancia entre un máximo en el patrón de interferencia y un mínimo adyacente es: math \lambda_o = \frac{ \lambda L}{2d} math

Vemos que la predicción realizada por principios cuánticos es semejante a la realizada de forma óptica. Esta es la forma experimental en la cuál se observa la dualidad partícula-onda.

Lo que hemos observado en este capítulo fueron las propiedades ondulatorias de las partículas y en el anterior las propiedades corpusculares de las ondas. Como hemos visto la luz posee ambas propiedades.

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