Secundaria 2 dudas de mecanica cuantica

[john500]

Hola todos

Tengo dos dudas sobre Mecanica Cuantica.
1 ¿que son las fluctuaciones cuanticas?
2 ¿porque el efecto tunnel solo ocurre en objetos pequenos como electrones y no en objetos masivos como una pelota de tenis?

Gracias y saludos!

[[Beto]]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Sobre la segunda pregunta, lo puedes pensar de esta manera: El efecto tunel consiste en que una partícula tiene una probabilidad no nula de poder atravesar una barrera de potencial ... ahora si piensas en una pelota de tenis (un cuerpo macroscópico) estará constituida de muchas partículas lo que hace que esa probabilidad de atravesar una barrera de potencial sea nula.

[Breogan]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Hola:

Sobre la segunda pregunta, lo puedes pensar de esta manera: El efecto tunel consiste en que una partícula tiene una probabilidad no nula de poder atravesar una barrera de potencial ... ahora si piensas en una pelota de tenis (un cuerpo macroscópico) estará constituida de muchas partículas lo que hace que esa probabilidad de atravesar una barrera de potencial sea nula.

No me acuerdo mucho del tema, pero la probabilidad de que se produzca el efecto túnel no estaba relacionada con el ancho de la barrera de potencial, la longitud de onda de De Broglie, y de la energía de la partícula? Esta probabilidad no era valida independientemente de la constitución de la partícula? Que no se observara este efecto cuántico al igual que otros mas a nivel macro, no se debía mas al pequeño valor de la constante h que a otra cosa?

Creo acordarme de una gráfica de la función de onda chocando con una barrera de potencial, dentro de la barrera de potencial la función de onda era una exponencial decreciente (no me puedo acordar la constante de esta, en función de que era?), del otro lado era una sinusoide, estoy recordando bien?)

Gracias por sus respuesta

Suerte

[[Beto]]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Pues sucede que el cálculo que haz realizado es para una partícula y si efectivamente depende del ancho de la barrera, pero si se trata de una objeto macroscópico se tendría que evaluar la probabilidad para cada una de las partículas que conforman el objeto y en ese caso para que se produzca un efecto túnel no una si todas las partículas tendrían que atravesar la barrera de potencial, y en ese caso la cantidad de partículas que forman el objeto si es un factor a tener en cuenta, pues no estamos considerando a un único punto, de todas formas a escalas macroscópicas la cuántica no es la herramienta más adecuada para explicar lo que se observa.

[john500]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Muchas gracias!
Tengo entendido que es cuando un electron sale del nucleo como radiacion beta, gracias al efecto tunel. Pero se puede que un electron atraviese una pared o que atraviese algo solido?

[Weip]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Muchas gracias!
Tengo entendido que es cuando un electron sale del nucleo como radiacion beta, gracias al efecto tunel. Pero se puede que un electron atraviese una pared o que atraviese algo solido?

Tengo entendido que sí, pero la pared ha de ser lo suficientemente fina para que se dé el caso. Es decir, con una pared de tu casa por ejemplo pues no.

[Breogan]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Hola:

Pues sucede que el cálculo que haz realizado es para una partícula y si efectivamente depende del ancho de la barrera, pero si se trata de una objeto macroscópico se tendría que evaluar la probabilidad para cada una de las partículas que conforman el objeto y en ese caso para que se produzca un efecto túnel no una si todas las partículas tendrían que atravesar la barrera de potencial, y en ese caso la cantidad de partículas que forman el objeto si es un factor a tener en cuenta, pues no estamos considerando a un único punto, de todas formas a escalas macroscópicas la cuántica no es la herramienta más adecuada para explicar lo que se observa.

Aclaro. Cuando estudie el efecto túnel solo lo aplique para electrones, y en contados casos para protones (considerándolos como una partícula indivisible), pero en un aparte el profe hizo el calculo de la función de onda para el choque de un auto con una montaña (el auto lo modelo como una partícula de masa m, y no me acuerdo como modelo el potencial de la barrera de la montaña, creo que era un escalón de energía superior a la del auto, pero no estoy seguro), la cosa que le daba una probabilidad no nula de que el auto penetrara la barrera de potencial, pero extremadamente baja y con una alcance espacial menor que el radio de un átomo.

Pero en realidad lo que me interesa preguntar , aceptando como valido que la función de onda de un cuerpo complejo es igual a la suma de las funciones de onda de las partículas elementales que la forman, es así?, en un cuerpo formado por partículas elementales fuertemente ligadas entre si, es valido como aproximación tratarlo como un cuerpo indivisible?, aunque la cuántica no sea una herramienta del todo adecuada para este análisis.

Gracias

Suerte

[[Beto]]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

No es la suma, sería algo más complejo que eso. Lo que hizo tu profesor seguramente fue una primera aproximación algo como imaginemos que pasaría si la masa de la partícula fuera igual a la de un auto, entonces así se nos puede hacer una idea de lo que sucede. Sobre la segunda pregunta yo diría que sí siempre y cuando las energías de interacción no sean lo suficientemente grandes como para modificar la partícula se la puede considerar como indivisible, y es ese justamente el modelo que se emplea en el primer curso de mecánica cuántica. Pero siempre hay que ser muy cuidadoso al intentar llevar estos resultados a un nivel clásico, luego se obtienen cosas raras como la del gato en una caja.

[Breogan]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Hola:

Es decir que hay una diferencia (aunque sea sutil) entre la función de onda que nosotros hallábamos para un proton considerándolo indivisible, que la que se encuentra considerándolo formado por quarks?. Por cierto lo que hice fue un curso de cuántica elemental hace varios años.

Gracias

Suerte

[[Beto]]

Re: 2 dudas de mecanica cuantica

Yo no podría decirte más de lo que te he dicho, mis conocimientos en cuántica son algo elementales, pero si se lo considera formado por quarks creería que ya habría que usar algo más que cuántica.