Inserção de Mecânica Quântica no Ensino Médio - Instituto de Física ...

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diferente do caso das bolas de tênis atiradas contra uma única fenda (janela), que não formam um
padrão como esse, pois seu comprimento de onda é muito pequeno em relação à largura das fendas.
Isso faz com que as franjas de difração fiquem tão juntas que se superpõem, resultando numa região
com iluminação mais ou menos uniforme, sem franjas. Por isso não as notamos no caso de objetos
macroscópicos dotados de massa.
As observações destacadas nesse experimento distribuem-se da seguinte maneira: as
observações 1 e 2 são características de partículas clássicas, mas a observação 3 tem característica
de ondas! Como conciliar isso? Como podemos aceitar esse comportamento aparentemente
contraditório e muito estranho? Só temos uma conclusão plausível:
Os elétrons (ou outras partículas quânticas) não se comportam nem como partículas
clássicas nem como ondas clássicas, embora, dependendo do experimento que se realize, revelem
possuir propriedades de ambas.
Esse experimento nos mostra que elétrons e outras partículas quânticas compartilham do
caráter ondulatório com o eletromagnetismo clássico, assim como as radiações eletromagnéticas
compartilham com as partículas clássicas um caráter corpuscular da forma como Einstein postulou:
pacotes de energia para a radiação.
Se partículas quânticas, tais como elétrons e fótons, possuem tanto propriedades
corpusculares quanto ondulatórias, o que você pensa a respeito das partículas macroscópicas? Elas
não poderiam também apresentar esse comportamento dual, ou seja, apresentar ora um
comportamento tipicamente corpuscular, ora um tipicamente ondulatório?
Essa questão foi abordada em 1923-1924 pelo físico francês Louis de Broglie quando
desenvolvia sua tese de doutoramento em física teórica. Ele, então, propôs que aquilo que
chamamos de partículas ou corpos, por serem feitos de matéria, seriam, na verdade, ondas de
matéria, de maneira que o comportamento dual (isto é, ora de onda, ora de partícula ou corpúsculo),
até então apenas associado à radiação eletromagnética, também se aplicaria à matéria. Assim, para
a matéria também a energia está relacionada com a freqüência de uma onda associada, como no
caso da radiação: E = h.f. De acordo com De Broglie, todos os corpos − elétrons, fótons, átomos,
balas de metralhadoras, pessoas, animais ou planetas − possuem um comprimento de onda dado
por uma relação que já foi vista no tópico 5:
h
=
p
λ , onde p = m.
v .
Na relação de De Broglie (como é chamada a equação acima), grandezas características de
partículas (energia e momentum) estão agora associados a grandezas características de ondas
(freqüência e comprimento de onda), através da constante de Planck (h).
Se todos os corpos apresentam, além de propriedades corpusculares, também propriedades
ondulatórias, por que não evidenciamos isso no nosso cotidiano? Se isso acontece, não poderíamos
dizer, por exemplo, que as balas que saem de uma metralhadora, ao invés de seguirem em linha reta,
deveriam apresentar efeitos típicos de difração e de interferência, como padrões de franjas obtidos
com feixes de metralhadora.