Difração Macroscópica (?)

[duarte.magano]

Eu não sei muito bem como funciona o princípio da incerteza de Heisenberg mas se só se aplicar a ondas tens a tua resposta

O princípio de incerteza, nesta formulação,:



refere-se a partículas. Mas está presente no comportamento ondulatório da matéria. Se a função de probabilidade de encontrar partícula - - for uma sinusóide de amplitude constate no domínio de menos a mais infinito, então é porque a incerteza na posição é infinita. Ora, esta é a solução da equação de Schrodinger quando temos zero de incerteza no momento da partícula.

[duarte.magano]

Ocorreu-me uma possível explicação para isto através da equação de Schrodinger no caso de uma partícula in a infinitely deep square weell potencial! (desculpem que não sei traduzir para português)
Eu posto uma explicação disto mais logo…

[joaofrme]

Obrigado pela clarificação, assim sendo o que eu disse não está muito correcto. Mas realmente só temos duas hipóteses, ou existe difração e não a conseguimos detetar, ou não existe difração porque de alguma forma não nos comportamos como ondas neste aspecto.

[xpt0x]

Eu acho que o problema aqui é muito mais simples - estamos a considerar situacoes pouco realistas. A velocidade tender para 0 na realidade é impossível porque estamos a uma certa temperatura corporal. Ainda que tenhamos uma velocidade extremamente reduzida, sei lá, da ordem dos 10^-20 m/s, o comprimento de onda ao qual ficas associado é infimo, por causa do ordem de grandeza da constante de plank. Se nao me engano nas contas, está na ordem dos 10^-16 m.

[joaofrme]

Bem isso realmente faz sentido

[duarte.magano]

Rui, isso faz sentido, obrigado.

Eu tinha uma explicação diferente, mas relacionada.

Considerem que uma partícula está confinada a uma "barreira de potencial infinito", como na imagem:

ParticleInABox.GIF (2.42 KiB) Visualizado 6057 vezes

Pela equação de Schrodinger (time-independent) - , sabemos que:
para e , porque
e
, , porque é a solução para

Impondo as condições de fronteira - e , vamos concluir que a função de onda é a mesma que para ondas estacionárias numa corda, com .
Então, vamos ter a energia quantizada:


Isto foi muito rápido, mas está bem explicado no Giancoli.
O meu objetivo era apenas mostrar que, dado que a energia está quantizada, e L nunca será, na realidade, infinito (a barreira de potencial também não será infinita, mas para casos finitos chega-se à mesma conclusão, mas com contas mais complicadas), então, também a velocidade da partícula está quantizada e será sempre maior que zero.
Isto vai de encontro ao que o o Rui disse, na medida em que mostra que, nem nos 0K, a velocidade vai ser nula.

[duarte.magano]

O problema com isto tudo é que, para um corpo com muitas partículas, a velocidade média do conjunto de partículas vai ser zero... Não é? Isso deita por terra as nossas hipóteses?

[xpt0x]

Penso que se considerarmos o centro de massa do corpo em vez de cada partícula individual, este, apesar de ser um ponto ideal, representa um conjunto de partículas físicas, pelo que acho que também vai estar subordinado ao impedimento da sua velocidade ser nula. Se isto for verdade, chegamos às mesmas conclusões.
Não tenho é a certeza que assim seja.

[joaofrme]

Também temos outra situação, se a tua velocidade for 0 não és uma onda. Uma onda tem de ter velocidade (senão é uma onda estacionária, que não mostra nenhuma das propriedades que queremos estudar). Logo, nessa situação és somente uma partícula (ou um sistema). Para poderes difratar tinhas de ter uma velocidade mesmo muito pequena, a qual não consegues atingir, porque para te mexeres nem que seja um pouco já estás mais rápido do que permitido.

[xpt0x]

Isso faz bastante sentido. Acho que já temos a nossa resposta então

[jap]

Este assunto vai ser abordado na sessão de Abril do Quark! - stay tuned!