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12.6 FUNCIÓN DE ONDA E INTERPRETACIÓN PROBABILÍSTICA
¿Juega Dios a los dados?
Física
Modificación radical del formalismo matemático utilizado para describir el
estado de un sistema y su evolución temporal
A.22. ¿Cómo podría describirse en Física Clásica el estado de movimiento de una partícula? ¿Y el de una onda?
Modificación radical del formalismo matemático utilizado para describir el
estado de un sistema y su evolución temporal
A.22. ¿Cómo podría describirse en Física Clásica el estado de movimiento de una partícula? ¿Y el de una onda?
Estado de un sistema descrito por la posición r y su velocidad en la ecuación de movimiento: r(t)
𝑟 (𝑡 )=3−𝑡+𝑡2
Modificación radical del formalismo matemático utilizado para describir el
estado de un sistema y su evolución temporal
A.22. ¿Cómo podría describirse en Física Clásica el estado de movimiento de una partícula? ¿Y el de una onda?
Estado de un sistema descrito por la posición r y su velocidad en la ecuación de movimiento: r(t)
Estado en un instante determinado de una onda viene dado por la Amplitud A, su longitud de onda , y su frecuencia en la ecuación de
onda: y(x, t)
𝑟 (𝑡 )=3−𝑡+𝑡2
𝑦 (𝑥 , 𝑡 )=3 ·cos (2 𝑥−3 𝑡)
1925, E. Schrödinger, introduce la Función de onda
Ecuación de Schrödinger tatuada
A.23. Teniendo en cuenta que, como hemos visto en temas anteriores, la intensidad de una onda luminosa es proporcional al cuadrado de la amplitud del campo eléctrico y que según Einstein es proporcional al número de fotones por unidad de tiempo y de superficie, indicar que significado podemos atribuirle a dicha amplitud.
A.23. Teniendo en cuenta que, como hemos visto en temas anteriores, la intensidad de una onda luminosa es proporcional al cuadrado de la amplitud del campo eléctrico y que según Einstein es proporcional al número de fotones por unidad de tiempo y de superficie, indicar que significado podemos atribuirle a dicha amplitud.
𝐼 ∝ 𝐸2
𝐼 ∝𝑛 } n
El cuadrado de la amplitud es proporcional al número de fotones
A.23. Teniendo en cuenta que, como hemos visto en temas anteriores, la intensidad de una onda luminosa es proporcional al cuadrado de la amplitud del campo eléctrico y que según Einstein es proporcional al número de fotones por unidad de tiempo y de superficie, indicar que significado podemos atribuirle a dicha amplitud.
𝐼 ∝ 𝐸2
𝐼 ∝𝑛 } n
El cuadrado de la amplitud es proporcional al número de fotones
¿Y si trabajamos con un solo fotón?
A.23. Teniendo en cuenta que, como hemos visto en temas anteriores, la intensidad de una onda luminosa es proporcional al cuadrado de la amplitud del campo eléctrico y que según Einstein es proporcional al número de fotones por unidad de tiempo y de superficie, indicar que significado podemos atribuirle a dicha amplitud.
E2 es una medida de la probabilidad de que haya un fotón
𝐼 ∝ 𝐸2
𝐼 ∝𝑛 } n
El cuadrado de la amplitud es proporcional al número de fotones
¿Y si trabajamos con un solo fotón?
El experimento de la doble rendija
¿Qué sucede cuando las bolitas atraviesan la doble rendija?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Qué sucede cuando las bolitas atraviesan la doble rendija?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Y si la atraviesan las ondas?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Y si la atraviesan las ondas?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Y si la atraviesan electrones?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Y si la atraviesan electrones?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Y si enviamos muchos electrones uno a uno?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Y si enviamos muchos electrones uno a uno?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Por qué rendija ha pasado el electrón?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Por qué rendija ha pasado el electrón?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Por qué rendija ha pasado el electrón?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
¿Por qué rendija ha pasado el electrón?
Vídeo
El experimento de la doble rendija
Se observa el mismo patrón de interferencia. El carácter ondulatorio es consustancial a cada electrón individual y no es un efecto de la presencia de gran número de ellos.
¿Qué sucede cuando las bolitas atraviesan la doble rendija?
Vídeo
¿Y si la atraviesan las ondas?
Cada bolita atraviesa una única rendija y tenemos 2 distribuciones de bolitas.
Obtenemos el característico diagrama de interferencia.¿Y si la atraviesan un haz de electrones? Si las ranuras son suficientemente pequeñas, también se
obtiene un diagrama de interferencia.¿Y si enviamos muchos electrones uno a uno?
El experimento de la doble rendija
¿Qué sucede si medimos por qué rendija pasa el electrón?
Vídeo
¿Cómo es eso posible?
Desaparece el patrón de interferencias
Al observar el electrón lo estamos perturbando y se destruye la interferencia
¿Por qué rendija ha pasado el electrón? Por las dos y por ninguna, el electrón atraviesa la rendija,
interfiere consigo mismo y crea el patrón de interferencia
A.24. ¿Qué magnitud está bien definida para un electrón libre? ¿Cómo es su función de ondas o de estado? ¿Qué probabilidad hay de localizarlo en una pequeña región del espacio?
A.24. ¿Qué magnitud está bien definida para un electrón libre? ¿Cómo es su función de ondas o de estado? ¿Qué probabilidad hay de localizarlo en una pequeña región del espacio?
El electrón está caracterizado por (px. py, pz, Sz), las 3 componentes de la cantidad de movimiento y la tercera
componente del espín
A.24. ¿Qué magnitud está bien definida para un electrón libre? ¿Cómo es su función de ondas o de estado? ¿Qué probabilidad hay de localizarlo en una pequeña región del espacio?
El electrón está caracterizado por (px. py, pz, Sz), las 3 componentes de la cantidad de movimiento y la tercera
componente del espín
Su función de onda es la de una onda armónica plana:
Ψ=Ψ 0 ·𝑒𝑖 · (𝑘𝑥−𝜔𝑡 )
A.24. ¿Qué magnitud está bien definida para un electrón libre? ¿Cómo es su función de ondas o de estado? ¿Qué probabilidad hay de localizarlo en una pequeña región del espacio?
Su función de onda es la de una onda armónica plana:
Ψ=Ψ 0 ·𝑒𝑖 · (𝑘𝑥−𝜔𝑡 )
Como consecuencia, su posición está indeterminada (como una onda que va de - a +)
El electrón está caracterizado por (px. py, pz, Sz), las 3 componentes de la cantidad de movimiento y la tercera
componente del espín
1926, M. Born, da una interpretación de la Función de onda
