Sumário
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Salvando leitura…
Uma abertura finita já espalha a amplitude

Primeiro, uma fenda

O experimento que recusa uma única história clássica

Tomás fechou a abertura direita. Pela fenda esquerda passou uma amplitude estreita em posição transversal, mas a tela não recebeu uma faixa igualmente estreita. O padrão se alargou e exibiu um máximo central com regiões laterais mais fracas. Antes de haver interferência entre duas fendas, havia difração numa só.

Uma abertura de largura a recorta a função de onda. No regime de campo distante, a amplitude angular é aproximadamente a transformada de Fourier do perfil da fenda. Para uma abertura retangular ideal, a intensidade segue uma função sinc ao quadrado, com primeiros mínimos quando a senθ é da ordem de λ.

Lia estreitou a fenda. O padrão ficou mais largo. Confinar a posição transversal na abertura exigia uma faixa maior de momentos transversais depois dela. A relação era o prelúdio geométrico da incerteza: quanto mais precisa a localização no plano da fenda, mais espalhada a distribuição de direção.

A fenda não ‘chutava’ cada elétron com uma força aleatória clássica conhecida apenas de modo imperfeito. Bordas e potenciais participavam da interação, mas a distribuição de saída era prevista pela propagação do estado e pelas condições de contorno. Uma coleção de ricochetes comuns não reproduziria naturalmente os mínimos quase escuros.

Tomás abriu apenas a fenda direita. O envelope se deslocou conforme a geometria, conservando a forma aproximada. As duas medições separadas forneceram P₁(x) e P₂(x). Elas eram dados indispensáveis para o teste seguinte, porque permitiam comparar o que duas alternativas fazem isoladas com o que fazem juntas.

Nenhuma fenda real era uma função retangular perfeita. Espessura da máscara, rugosidade, campos de superfície, divergência do feixe e resolução do detector alteravam o padrão. Modelos experimentais incluíam esses efeitos; a fórmula sinc era uma aproximação que revelava a escala principal.

Lia guardou as duas curvas individuais. Se elétrons apenas escolhessem uma abertura com probabilidades clássicas, abrir ambas deveria produzir P₁+P₂. A sala estava pronta para perguntar ao mundo se essa soma bastava.

Fontes desta página

  1. Claus Jönsson (1961). Elektroneninterferenzen an mehreren künstlich hergestellten Feinspalten.Zeitschrift für Physik, 161, 454–474. Demonstra difração e interferência de elétrons em fendas artificiais simples e múltiplas microfabricadas.
  2. Roger Bach, Damian Pope, Sy-Hwang Liou e Herman Batelaan (2013). Controlled Double-Slit Electron Diffraction.New Journal of Physics, 15, 033018. Realiza dupla fenda eletrônica controlada, alternando cada abertura e registrando a construção do padrão por eventos individuais.
  3. Louis de Broglie (1925). Recherches sur la théorie des quanta.Annales de Physique, 10(3), 22–128. Tese defendida em 1924 que desenvolve a associação de uma onda a cada partícula material e suas consequências para a quantização.