1r ciclo Doble rendija,duda

[p3p31v]

buenas,este me ha parecido el mejor foro para debatir sobre física y tengo una duda que no me deja dormir(ni estudiar).me ha surgido ahora y desgraciadamente no veré mas a mi profesor hasta después de navidad para preguntarle xD,ahí va:

En el experimento de la doble rendija,si lanzo un electrón,este interfiere consigo mismo y colisiona en un punto exacto de una pantalla,así que cuando este electrón colisiona contra la pantalla, tu sabes su posición exacta sin indeterminación,sin embargo mi profe dice que no puedes determinar nunca la posición exacta de un electrón cuando vas a medirla,sólo puedes hacer que su indeterminación en la posición sea muy pequeña,pero realmente observando el punto donde ha colisionado estas midiendo su posición ¿no?

saludos y gracias de antemano

[xXminombreXx]

Re: Doble rendija,duda

Hablo sin tener ni idea de cuántica real, pero puedo intentar responderte:

La "pared" final actúa como aparato de medición, cambias tanto su posición intedeterminada, que pasa a determinarse mediante un punto, como su velocidad, que pasa a ser mucho más desconocida.

Yo creo que el fundamento del experimento no es tanto el final, sino la doble rendija, y que es imposible saber porqué rendija ha pasado incluso conociendo su posición final... pero repito, hablo con poca idea.

[inakigarber]

Re: Doble rendija,duda

Seguramente habra respuestas más acertadas que la mia, pero se me ocurre una cuestion;

En el experimento de la doble rendija,si lanzo un electrón,este interfiere consigo mismo y colisiona en un punto exacto de una pantalla,así que cuando este electrón colisiona contra la pantalla, tu sabes su posición exacta sin indeterminación

Tu sabes la posición aproximada en la que ha colisionado el electrón, pero no la posición exacta (ya que el aparato de medida que uses nunca es exacto, tiene un margen de error). Por otra parte el principio de incertidumbre no dice que no podamos conocer la posición de un objeto sin indeterminación, sino que si conocemos esta sin indeterminación nos sera imposible determinar el momento lineal del electrón (y viceversa) [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] Donde el margen de error en la medida de la posición es $\Delta {x}$ y el margen de error en la medida del momento $\Delta {p}$ y la cantidad $\frac{h}{2\pi}$ es un valor muy pequeño pero infinitamente mayor que 0.De todos modos, yo no soy un experto en el tema por lo que no puedo aclararte mucho mas.
Seguire atento a los comentarios que se añadan a este hilo.

[p3p31v]

Re: Doble rendija,duda

Gracias por responder a ambos, y muy buenas respuestas,el caso es que yo creo que no puedes determinar exactamente la posición(ni el momento) independientemente del aparato de medida,si determinases la posición ,tendrías una función densidad de probabilidad en representación de posiciones infinita,o sea una indeterminación infinita para el momento, ¿realmente tendrá eso sentido físico? ¿o será simplemente un límite?
Saludos!

[arivasm]

Re: Doble rendija,duda

Por supuesto, la determinación con absoluta precisión (incertidumbre nula) del valor de una magnitud es siempre una idea abstracta, pues ningún equipo real está libre de errores de medida. Pero a la hora de analizar el significado del principio de incertidumbre sí conviene pensar en qué sucederá si esa limitación no existiese. Como bien dices, si dos magnitudes mantienen una relación de incertidumbre, sí es posible que una de ellas posea incertidumbre nula, pero entonces la incertidumbre de la otra será infinita.

De hecho, es muy habitual introducir el principio de incertidumbre en las clases de secundaria a través de la idea de que si la longitud de onda de De Broglie está absolutamente determinada (y entonces $\Delta p=0$), la amplitud de la onda será tal que $\Delta x=\infty$.

En resumen, en el ejemplo que proponías en tu primer post, en el caso ideal de que el detector nos pudiese dar con precisión arbitraria a qué lugar llega el electrón, lo que jamás podremos conocer es qué momento lineal posee (bien, en realidad deberíamos hablar de componentes: si $\Delta y=0$ entonces $\Delta p_y=\infty$, etc).

[xXminombreXx]

Re: Doble rendija,duda

Una pregunta... ¿Si pudieses hacer las rendijas del grosor del diámetro de un electrón? ¿No equivaldría eso a definir totalmente su posición (horizontal) y perder totalmente la información de su momento horizontal? Por ejemplo en el experimento en el que se proyectan electrones sobre una sola rendija, y al hacer la rendija más fina aumentamos la incertidumbre del momento horizontal, haciendo que los electrones se dispersen al final en una zona más ancha... ¿Si llegara esa rendija al diámetro de un electrón, podemos localizarlo perfectamente, pero implicaría un momento infinito? ¿Esa dispersión sería una linea horizontal infinita? ¿Y cómo podría tener momento infinito? Si sabemos que nada puede superar la velocidad de la luz (neutrinos mágicos a parte), no tenemos un límite de incertidumbre de momento al poner como velocidad máxima la de la luz?

[inakigarber]

Re: Doble rendija,duda

Ayer se me olvido, hay un enlace en este mismo foro donde tendas información interesante:
http://forum.lawebdefisica.com/conte...determinación

[arivasm]

Re: Doble rendija,duda

¿Y cómo podría tener momento infinito?

Recuerda que el momento de una partícula relativista, de masa en reposo $m_0$, es $m_0 v / \sqrt{1-v^2/c^2}$. Por tanto, aunque la masa está acotada por c, el momento no tiene cota superior.

[xXminombreXx]

Re: Doble rendija,duda

Es cierto, gracias. No lo pensé.

[p3p31v]

Re: Doble rendija,duda

vale ya me he dejado de rallar con esto gracias a vuestras respuestas,un saludo y gracias

[Rolando Rueda]

Re: Doble rendija,duda

He puesto una duda en otro hilo pero la repito aquí que parece más adecuado.
¿Es posible diseñar un experimiento de doble rendija de forma que los fotones/partículas emitidas por la fuente pasen siempre por la misma rendija? Es decir, ¿se puede apuntar con algo de precisión?

[inakigarber]

Re: Doble rendija,duda

Supongo que no es posible hacerlo. De todos modos si así ocurriera, me imagino que entoces no habría patrón de interferencia en la segunda rendija. De todos modos, lo pensare mas detalladamente. Saludos,

[Rolando Rueda]

Re: Doble rendija,duda

Por si no me expresé bien...quería decir apuntar sin colapsar la función de onda. Entiendo que la respuesta debería ser que no se puede ya que apuntar implica realizar una medida indirecta si implica corregir una trayectoria inicial. Pero, se podría diseñar algún experimento que de forma "natural" seleccionase unas ciertas partículas con una dirección determinada y que no colpsase su función de onda.

[inakigarber]

Re: Doble rendija,duda

Yo creo que no es posible. No obstante no soy un experto en la materia. De todos modos dejaremos a ver si alguien con mas conocimiento nos aclara algo.