Physics 2000 The Atomic Lab Interference Experiments

Interferencia de Electrones

Hemos visto lo que ocurre cuando orientamos la luz a través de dos hendiduras, o cuando el agua hace algo similar. Pero que cree que pasará cuando objetos sólidos pasan a través de las hendiduras? No lo entiendo.Qué quiere decir por objetos sólidos?  Como rocas?   Las cosas sólidas no viajan en ondas, o si?

Olvidémonos por un momento de las ondas para hacerlo simple. El Dr. Feynman gustaba hablar acerca de disparar una ametralladora a una placa de hierro con dos ranuras en ella. Si hubiera ua pared de concreto detrás de la placa de hierro, qué clase de patrón cree que harían las balas?


Bien, yo creo que las balas simplemente se apilarían detrás de las dos ranuras. Imagino que algunas rebotarían un poco en los bordes de las ranuras, así que sin ser muy definido, se concentrarían en dos áreas.

Correcto, las balas no interfieren entre sí como lo hacen las ondas... Espere un segundo! Pero si podrían! Dos balas, una desde cada agujero, podrían rebotar una contra otra y desviarse por todos lados. Esa es una clase de interferencia, verdad?

Pensemos sobre eso. Para que dos balas se estrellaran entre sí tendrían que haber salido de la ametralladora al mismo tiempo.  Las ametralladoras hacen eso? No había pensado en eso, pero imagino que no. No importa lo rápido que una ametralladora parezca disparar, siempre es una bala cada vez. Así que no hay forma de que las balas puedan interferir.

OK, ahora vamos a ensayar un experimento. Usando nuestras dos ranuras de antes, vamos a utilizar un "cañón de electrones", las mismas partículas que orbitan los átomos, contra una pantalla sensitiva...

Como una ametralladora que disparara balas muy pequeñas. Si. cada vez que un electrón impacte la pantalla, hará un punto verde.   Intente encenderlo...


Espere un segundo; se está formado lentamente un patrón de interferencia, justo como ocurría con la luz.  Pero eso no hace sentido. Está usted seguro de que los electrones no estan interfiriendo entre sí en cuanto pasan por las hendiduras?  Tal vez el cañón de electrones no funcione como un ametralladora y dispare cantidades de electrones de una vez.

Bueno, tal vez si.  Cómo podemos probar eso? Podríamos ir apagando el cañón de electrones hasta que estos salieran lo suficientemente lento para estar seguros de que salen uno cada vez.

Por suerte para nosotros, podemos hacer exactamente eso.  Use las teclas menos y más para controlar la velocidad del cañón y disminuirla mucho. Entonces presione la tecla backspace para limpiar la pantalla.

Hey! Las líneas de interferencia se estan formando de todas maneras. Cómo puede ser si los electrones son realmente como pequeñas balas? Con qué están interfiriendo los electrones?  Esto es tan raro...

Esto es física cuántica. Qué quiere decir? Cómo explica eso? Llamamos a eso la "dualidad onda/partícula"

CONTINUARA...