Alfred Landé (13 de dezembro de 1888, Elberfeld, Alemanha 30 de outubro de 1976, Columbia, EUA ). -> foi um físico alemão/norte americano.

Transcrição

1 Alfred Landé (13 de dezembro de 1888, Elberfeld, Alemanha 30 de outubro de 1976, Columbia, EUA ). -> foi um físico alemão/norte americano. -> mais conhecido por suas contribuições para a teoria quântica. Ele é responsável pelo fator g de Landé e pela explicação do Efeito Zeeman. 3º) Interpretação de Landé (chamada Corpuscular Positivista): -> a abordagem é corpuscular, isto é, os elétrons são partículas e a rede de difração (fendas) dá soquinhos nos elétrons fazendo com que apareçam em locais diferentes. David Joseph Bohm (20 de dezembro 1917, Wilkes-Barre, EUA 27 de outubro de 1992, Londres, Inglaterra). -> foi um físico quântico norte americano/inglês. -> fez significante contribuição nos campos da física teórica, filosofia, neuropsicologia e no Projeto Manhattan. [Cristóvão R M Rincoski] p. 35

2 4º) Interpretação de de Broglie-Bohm (chamada Dualista Realista): -> o objeto quântico divide-se em duas partes: uma partícula com uma trajetória bem definida (mas desconhecida) e uma onda associada. A probabilidade de uma partícula propagar-se em uma região, depende da amplitude da onda associada a ela. Niels Henrik David Bohr (7 de outubro de 1885, Copenhagen 18 de novembro de 1962, Copenhagen, Dinamarca). -> foi um físico dinamarquês. -> fez contribuições fundamentais para a compreensão da estrutura atômica e mecânica quântica, pelo qual recebeu o Prêmio Nobel em Física em º) Interpretação de Bohr (também chamada de Princípio da Complementaridade): -> Um sistema quântico ou exibe aspectos corpusculares (seguindo trajetórias bem definidas), ou aspectos ondulatórios (como a formação de um padrão de interferência), dependendo do arranjo experimental, mas nunca ambos ao mesmo tempo. [Cristóvão R M Rincoski] p. 36

3 -> Então, Niels Bohr formulou em 1928 uma interpretação de cunho positivista que acabou se tornando a ortodoxia na Física Quântica, a chamada interpretação de Copenhague, baseada no conceito de complementaridade. Texto extraído de: A representação pictórica de entidades quânticas da Química Osvaldo Pessoa Jr. Positivista: A Mecânica Matricial, dos alemães Werner Heisenberg, Max Born e Pascual Jordan, punha ênfase na correta descrição dos resultados de medição, sem se preocupar com a visualização de uma realidade que explicaria intuitivamente esses resultados. Essa ênfase exclusiva nas observações pode ser chamada de positivismo (ou mais precisamente instrumentalismo ). Realista: Erwin Schrödinger derivou a partir da idéia do francês Louis de Broglie de que toda matéria oscila como uma onda a chamada Mecânica Ondulatória, que fornecia um retrato intuitivo da realidade do mundo microscópico. Esse retrato permitia uma visualização não só dos resultados das medições, mas também da realidade que estaria por trás das observações, uma realidade que seria parecida com as ondas que intuímos na Física Clássica. Por essa razão, tal abordagem pode ser classificada como realista. [Cristóvão R M Rincoski] p. 37

4 a) A visão ondulatória realista dirá que o elétron se propagou como uma onda, o que explica as franjas de interferência. Para explicar porque ele aparece como um ponto na tela detectora, dirá que a onda sofreu um colapso, tornando-se pacote de onda muito comprimido. b) A visão dualista realista considera que o ponto na tela é devido à presença ali do corpúsculo do elétron, que seguiu uma trajetória contínua, passando por apenas uma das fendas. Para explicar as franjas de interferência, consideram que a partícula é guiada por uma onda piloto, como um surfista que só desliza onde há ondas (e não onde a interferência é destrutiva). c) Para o positivismo corpuscular, a teoria quântica só se aplicaria para o diagrama da extrema direita da Figura acima (ou para o limite de infinitas detecções) e não para os diagramas que contêm poucos pontos, como os da esquerda. Não faz sentido perguntar o que está acontecendo antes da detecção. d) O dualismo positivista da interpretação de Copenhague considera que o experimento da dupla fenda é um fenômeno ondulatório, de forma que podemos associar um quadro mental da Física Ondulatória Clássica para entendê-lo. Nesse quadro, não se coloca a questão por qual fenda passou o elétron, pois isso só deve ser perguntado para fenômenos corpusculares. Se perguntado como, em um quadro ondulatório, pode-se explicar o aparecimento de pontos na tela, Bohr diria que isso se deve a um princípio ainda mais fundamental da teoria quântica, o chamado postulado quântico de Max Planck. [Cristóvão R M Rincoski] p. 38

5 2) Princípio da Complementaridade de Bohr O princípio da complementaridade foi enunciado por Niels Bohr em 1928 e assegura que a natureza da matéria e energia é dual e os aspectos ondulatório e corpuscular não são contraditórios, mas complementares. Daí vem o nome do princípio. Isto significa que a natureza corpuscular e ondulatória são ambas detectáveis separadamente e surgem de acordo com o tipo de experiência. Assim, na experiência da dupla fenda a natureza evidenciada da luz é ondulatória, ao passo que no experimento do efeito fotoelétrico, a natureza que ressalta é a corpuscular, como demonstrou Einstein. Argumentos similares valem também para a matéria. Assim, o princípio da complementaridade atesta a ambigüidade e natureza dual da matéria e energia. Wikipédia, Enciclopédia Livre 3) Discussão da Dualidade : Interferômetro de Mach Zehnder Apesar de ter sido construído para luz, o interferômetro de Mach Zehnder serve muito bem ao nosso propósito de explicar a dualidade onda partícula. A seguir mostramos o esquema do interferômetro. [Cristóvão R M Rincoski] p. 39

6 S 1 A E 2 Fonte Anteparo E 1 B S 2 Fonte -> fonte emissora de luz (lazer). Anteparo -> onde a luz, recomposta, deve terminar. A e B -> caminhos óticos percorridos pela luz da fonte. S 1 e S 2 -> espelhos semi refletores ou divisores de feixe (50%). E 1 e E 2 -> espelhos refletores (100%). Interpretação clássica: A onda que deixa a fonte incide no espelho S 1 dividindo-se em uma parte transmitida que segue o caminho A e outra refletida que segue o caminho B. Esses feixes são posteriormente refletidos nos espelhos comuns dirigindo-se então ao espelho S 2. A defasagem total φ dos feixes que chegam ao anteparo provindos dos dois caminhos A e B pode ser calculada para cada posição no anteparo. Interpretações da mecânica quântica em um interferômetro virtual de Mach Zehnder, Fernanda Ostermann e Sandra Denise Prado [Cristóvão R M Rincoski] p. 40

7 Interpretação quântica: Uma possível interpretação desta experiência baseada nos nossos conceitos clássicos de onda e de partícula poderia levar a uma conclusão de que o fóton deve ter viajado pelos caminhos A e B de modo a combinar-se consigo mesmo construtivamente nas regiões de detecção e destrutivamente nas regiões onde o fóton não é detectado. Seguindo esse raciocínio, o fenômeno de interferência descrito acima implica que o fóton rumou por duas trajetórias distintas simultaneamente, como se ele tivesse viajado pelos dois caminhos ao mesmo tempo. Mas o fóton de Einstein é uma partícula de luz, um quantum de luz, indivisível que pode ser retido ou transmitido com probabilidade 1/2 nos espelhos semi-refletores, mas não pode ser dividido em dois meio-fótons. Na linguagem da Mecânica Quântica, diríamos que o fóton está em um estado de superposição quântica. Se tentarmos descobrir por qual caminho o fóton ruma através de algum dispositivo de detecção como o detector 1 colocado em A, verificamos que os fótons rumam ora por A, sendo então absorvidos no detector 1, ora por B, podendo então ser detectado no anteparo que, agora, não exibe o padrão do fenômeno da interferência. Na simulação, dos 6415 fótons emitidos pela fonte, aproximadamente 50% (3184) foram detectados no detector 1, enquanto que o restante seguramente rumou pelo caminho B. Os fótons que chegaram ao anteparo não exibem mais interferência. A mesma experiência pode ser simulada com o detector 2 em B e tem resultados totalmente equivalentes. Em outras palavras, ao determinarmos o caminho pelo qual o fóton está seguindo, mudamos a função de onda que o descreve: a nova função não é mais uma superposição coerente de duas contribuições, mas descreve agora um corpúsculo que foi localizado através da medida. Postula-se que a medida destrói a superposição coerente dos dois autoestados, e transforma o estado do corpusculo em um estado localizado. Interpretações da mecânica quântica em um interferômetro virtual de Mach Zehnder, Fernanda Ostermann e Sandra Denise Prado [Cristóvão R M Rincoski] p. 41