Experimento de la doble rendija

El experimento de la doble rendija
Alumnos:
Jesús David Rojas Méndez
Jesús Abraham Gálvez Villa
Omar Cobos Vigueras
Dairy Karleth Oseguera Flores
Iván Eduardo Covarrubias Ruiz
Jonathan Juvenal Santiago Juárez
Profesor: Jorge Mata
FACULTAD DE INGENIERÍA ARQUITECTURA Y DISEÑO
CARRETERA TRANSPENINSULAR ENSENADA-TIJUANA NUMERO 3917, COLONIA PLAYITAS. Ensenada, B.C., C.P.22860. Teléfono 646-1750744, Fax 646-1744333.
Con el experimento de la doble rendija se busca demostrar la naturaleza de la luz, la cual se comporta con una dualidad onda-partícula. El experimento se realizará con materiales caseros y muy fáciles de conseguir, además de que no implica riesgo alguno para la salud.
Palabras claves: Luz, onda electromagnética, dualidad onda-particula, rendijas.
.1.Introducción

A principios del siglo XX comenzó a surgir una nueva teoría revolucionaria, la física cuántica. Entre otras de sus predicciones, está la de que todo cuerpo es a la vez una onda y una partícula.
Por un lado sabemos cómo se comportan las partículas: chocan entre ellas, rebotan.
Y por otro lado tenemos a las ondas (como puede ser las ondas que formamos en un estanque). Las cualespresentan otros fenómenos distintos, como puede ser interferencia o difracción: Si se juntan dos ondas, interfieren entre ellas, lo que da lugar a zonas donde la onda se refuerza, y otras en las que las dos ondas se destruyen, provocando lugares donde no se observa ninguna onda.
Entonces, si un cuerpo es a la vez onda y a la vez partícula, se deberían ver los fenómenos correspondientes a laspartículas y a las ondas.
Pero una pelota de tenis la vemos como un cuerpo sólido, no como una onda…
Bien, el principio de onda-partícula, también relaciona el tipo de onda que debe tener cada partícula, obteniendo que para partículas grandes (todo lo que podemos ver) la onda asociada es extremadamente muy pequeña, provocando que no la podemos ver.
Sin embargo, para partículas muy pequeñas, comopuede ser un electrón, la onda asociada resultaría relevante y apreciable.
Con un experimento relativamente sencillo podemos ver que también es una onda: si hacemos pasar un haz de electrones por dos rendijas, estos electrones deberán interferirse entre sí, provocando un patrón de interferencias en una pared situada delante, al igual que si tratásemos con una onda formada en el agua o con luz (elexperimento original de Thomas Young realizado en 1801 fue de luz, demostrando que también es una onda). Pero para esto, necesitamos que los orificios sean de un tamaño de aproximadamente una diez millonésima parte de un milímetro.
Pues precisamente se observa dicho patrón de interferencias, confirmando que un electrón es a la vez una partícula y una onda.
En la imagen vemos el patrón que vaformando los electrones a medida que se van lanzando.
Sin embargo, en este punto podemos llegar a una paradoja:
Si se lanzan los electrones uno por uno, no deberían interferirse, ya que no tienen con quién, y debería producirse un resultado de acorde a cuando lanzamos pelotas por dos rendijas.
En cambio, se observa que el patrón de interferencias no varía, lo que nos lleva a que.. ¿los electrones seinterfieren con ellos mismos?
O también se puede explicar como que por el camino el electrón actúa como una onda, con lo que pasa por las dos rendijas a la vez.
Y lo mejor del asunto llega en este punto: si ponemos un aparato para conocer por cuál de las dos rendijas pasa el electrón, el patrón de interferencias se destruye, observando únicamente dos franjas, como si de una partícula setratase.
Esto se debe a que cualquier observación que se haga sobre un cierto fenómeno u objeto, induce un cambio en éste, lo que provoca, en este caso, que el electrón actúe durante todo el viaje como una partícula.
Por estas y otras cosas la física cuántica resulta tan poco intuitiva…

2. Materiales y Métodos

Materiales:
Un láser.
Una navaja.
Un trozo de cartón delgado con dos pequeñas...