Difracção de electrões

Temas de interesse geral à comunidade quarkiana

Difracção de electrões

Mensagempor jap em Domingo Mar 22, 2009 8:16 pm

Há uma experiência famosa que ilustra o comportamento dual dos electrões, a difracção de electrões por duas fendas, o equivalente à experiência da dupla fenda de Young para a luz. Esta experiência é usada por Feynman para ilustrar os princípios da Mecânica Quântica nas suas famosas lectures, mas nessa altura era uma experiência "pensada", nunca ninguém a tinha mesmo realizado. A experiência foi concretizada pela primeira vez por Donati, Missiroli e Pozzi da Univ. de Bolonha, em 1973, e repetida, em melhores condições, por Akira Tonomura e colaboradores na empresa Hitachi, em 1989. Encontrei um filme dessa experiência que deixo aqui - é muito bonito!

http://www.hitachi.com/rd/research/em/doubleslit.html




Uma "explicação" aqui, pelo Dr. Quantum :lol:

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Re: Difracção de electrões

Mensagempor RicardoCampos em Domingo Mar 22, 2009 9:43 pm

Ui, o famoso vídeo do dr quantum :P
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor Drizzel em Domingo Mar 22, 2009 10:49 pm

Espetacular, pura e simplesmente lindo! E o vídeo do Dr.Quantum está brilhante! :D
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor Drizzel em Quinta Mar 26, 2009 11:42 pm

Há uma coisa que eu não compreendo e que agradecia se alguém me pudesse explicar: no vídeo de explicação do Dr.Quantum menciona-se que o electrão escolhe agir de forma diferente quando é observado. Como é que isso é possível? Como é que o electrão pode "escolher"?

P.S.: Ao colocar esta dúvida espero bem não dar início a uma discussão filosófica/ética sobre o electrão... :lol:
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor Ângela Guerra em Sexta Mar 27, 2009 3:42 pm

Acho que isso é algo que ninguém sabe...simplesmente sabemos que é assim, empiricamente.
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor Drizzel em Sexta Mar 27, 2009 7:55 pm

Pois, que é uma conclusão algo empírica já eu tinha reparado. Mas vamos logo ao extremo de dizer que o electrão "escolheu"? Compreendo que, de momento, seja a única explicação plausível mas não deixa de ser estranho.

P.S.:Acho que, não tarda muito, a comunidade científica vai acabar por entrar numa discussão filosófica/ética sobre o facto de o electrão possuir ou não consciência... :lol:
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor Ângela Guerra em Sexta Mar 27, 2009 8:01 pm

Há outras formas de dizer que o electrão "escolheu"... é dizer que o seu movimento é probabilístico.
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor jap em Sexta Mar 27, 2009 9:46 pm

Drizzel Escreveu:Há uma coisa que eu não compreendo e que agradecia se alguém me pudesse explicar: no vídeo de explicação do Dr.Quantum menciona-se que o electrão escolhe agir de forma diferente quando é observado. Como é que isso é possível? Como é que o electrão pode "escolher"?

P.S.: Ao colocar esta dúvida espero bem não dar início a uma discussão filosófica/ética sobre o electrão... :lol:


Embora pareça que é assim, o comportamento bizarro do electrão não é determinado por ser ou não observado - é (ainda) mais interessante do que isso! :lol:

Na realidade, é impossível "preparar" um feixe de electrões de modo que viole o princípio da incerteza de heisenberg e isso não depende do aparelho de observação. Isto é, qualquer experiência que tente "preparar" uma experiência em que os electrões tenham uma posição bem definida (por exemplo fazendo-os passar por uma fenda bem estreitinha, terá como resultado que esses electrões terão uma grande dispersão no seu momento linear e vice-versa - os electrões de um feixe com momento linear bem definido não poderão ser localizados com precisão.

De facto, qualquer experiência que realizem ou que simplesmente imaginem fazer que sirva para localizar com precisão um electrão de momento bem definido está redondamente destinada ao falhanço. Por motivos semelhantes, a tentativa de "observar" os electrões quando passam pelas fendas, "espreitando-os", por exemplo, com um feixe de luz, interferirá com os electrões e destruirá o padrão de interferência. Mas isto não significa que os electrões tenham qualquer premonição de que estão a ser observados...

Hoje sabemos que a dualidade onda-partícula e a impossibilidade de conciliar simultaneamente (nos sentido clássico) estas duas características das partículas não resulta, de facto, de nenhuma limitação experimental, mas quando estudarem Mecânica Quântica verão que, apesar das suas hipóteses de base algo "contraintuitivas" e "bizarras", o edifício da Teoria Quântica é (ao contrário do que pode parecer para os novatos) muito coerente embora não totalmente "compreensível" no sentido do senso comum ou, se quiserem, da resposta a perguntas do género "...mas porque é que é assim...?".

Já Richard Feynman dizia ...
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Re: Difracção de electrões

Mensagempor Drizzel em Sexta Mar 27, 2009 10:59 pm

Muito obrigado pela explicação professor! De facto, a Mecânica Quântica apresenta várias bases que vão contra a intuição e que levantam questões do género "...como é que isso ocorre?..." mas depois de iniciado o estudo verifica-se que está bem estruturada. Coloquei a questão porque me pareceu extremamente estranho o que foi dito no vídeo do Dr.Quantum e quis verificar se, de facto, os electrões podiam "escolher". Mas agora compreendo.
Feynman tinha razão! :D

P.S.:Ainda bem que não vamos entrar em discussões sobre a consciência dos electrões; nem quero imaginar aonde é que isso nos levaria... :lol:
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