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Interferencia Cuántica de Ondas

¿Cuándo los fotones, electrones y átomos se comportan como partículas y cuando se comportan como ondas? Observa las ondas que salen e interfieren a medida que pasan a través de una doble rendija, a continuación detéctalos en una pantalla como pequeños puntos.

Descripción
Información didáctica

Usa detectores cuánticos para explorar cómo las medidas cambian las ondas y los patrones que producen en la pantalla.

Objetivos de aprendizaje:
1. Interpreta el patrón de interferencia formado por múltiples detecciones individuales como evidencia de que los objetos cuánticos presentan eventos de detección localizados y, simultáneamente, un comportamiento ondulatorio asociado a la interferencia.
2. Reconoce que, en un experimento de doble rendija, las partículas se detectan como eventos discretos y localizados, y que el patrón de interferencia se hace visible únicamente cuando se acumula un gran número de estos eventos a lo largo del tiempo.
3. Relaciona la amplitud de la función de onda con la probabilidad de detección de una partícula en distintas posiciones, e interpretar los patrones de probabilidad observados en la pantalla de detección.
4. Explica cómo las mediciones o interacciones que permiten determinar por cuál de las rendijas pasa una partícula, modifican el estado cuántico y el patrón observado, provocando la pérdida de interferencia y dando lugar a una distribución sin términos de interferencia.
5. Predice tanto cualitativa como cuantitativamente, cómo los cambios en la longitud de onda, las propiedades de las partículas o la geometría de las rendijas afectan la posición y separación de las franjas de interferencia.
6. Relaciona el momentum lineal de una partícula con su longitud de onda mediante la ecuación de de Broglie.
7. Reconoce la amplia diversidad de escalas espaciales involucradas en los experimentos de interferencia cuántica, desde las escalas microscópicas asociadas con la longitud de onda de las partículas hasta las escalas macroscópicas correspondientes al montaje experimental y al patrón registrado en la pantalla.

Simulación

Matthew Blackman (lead designer)
Sam Reid (lead developer)
Taliesin Smith
Amy Rouinfar
Ariel Paul
Kathy Perkins

PhET™ Interactive Simulations
© University of Colorado Boulder 2002-2024

Física; Química

15-18

Educación básica secundaria/media vocacional

Amplitud; Átomos; Difracción; Doble Rendija; Electrones; Fotones; Histogramas; Longitud de Onda; Luz; Luz Monocromática; Mecánica cuántica; Neutrón; Ondas; Paquetes de Onda; Principio de incertidumbre; Propagación de ondas; Superposición; Velocidad de Ondas

CREA – Recursos Educativos Abiertos para la enseñanza STEM

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