Dualidade onda-partícula

Quanto à dualidade onda-partícula:

Qual a melhor resposta?

A. No mundo macroscópico, observa-se a dualidade em algumas ondas mecânicas.

B. Não se observa comportamento ondulatório em um feixe de elétrons.

C. Em elétrons assim como em fótons, observam-se tanto o comportamento corpuscular como o comportamento ondulatório.

D. Em elétrons observa-se apenas o comportamento ondulatório claramente observado pelo padrão de difração na experiência de dupla fenda.

E. Em fóton, observa-se apenas o comportamento corpuscular.

Gabriela P.
Gabriela
perguntou há 1 semana

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Professor Joao V.
Respondeu há 7 dias
Olá Gabriela, bom dia!

Tenho que contar um pouco de História da Física para explicar melhor. Vamos lá!

Isaac Newton era defensor da Teoria Corpuscular da Luz e com ela conseguia explicar muito bem os fenômenos da reflexão e refração (bolinhas batendo na parede e voltando e por aí vai). Do outro lado estava o cientista holandês Christiaan Huygens, grande defensor da Teoria Ondulatória da Luz. O prestígio de Newton na comunidade científica e a dificuldade da teoria de Huygens em explicar outras questões fizeram com que a Teoria Corpuscular ainda se mantivesse em cena. Somente com a observação dos fenômenos da difração e da interferência, tipicamente ondulatórios, é que a Teoria Ondulatória ganhou força. Muito mais tarde, o experimento de dupla fenda realizado por Tomas Young veio derrubar de vez a Teoria Corpuscular da Luz de Newton. No início do século XX, com a ideia do fóton (pacotes de energia) trazida pelo Planck e com a aplicação deste conceito na explicação do efeito fotoelétrico feita por Einstein a Teoria Corpuscular ganha força novamente. A partir daí novas teorias foram surgindo e um outro cientista, chamado Louis de Broglie, propôs uma equação para calcular o comprimento de onda do elétron (isso mesmo: comprimento de onda para uma partícula). Mesmo não sendo necessário, vou apresentar a fórmula para que você perceba melhor. O comprimento de onda é dado por:
Lambda = h/M.V ( h = constante de Planck, M= massa e V = Velocidade).

Observe que corpos macroscópicos tem elevada Massa, além do fato de h ser muito pequena, na ordem de 10^-34, e isso faz com que seu comprimento de onde seja desprezível. Ou seja, podemos associar um lambda à qualquer corpo, micro ou macroscópico, mas seu valor pode ser tão pequeno que o efeito disso não é percebido. Entretanto, para o elétron e partículas subatômicas isso não é verdade e devemos associar um lambda à elas. Um fato curioso foi observar um padrão de difração nos elétrons semelhante ao observado com a Luz ( lembre-se que difração e interferência são fenômenos típicos de onda).

Peço desculpas pela resposta muito detalhada, mas aproveitei para te fazer uma revisão.

A resposta correta é a letra C. Tanto os elétrons quanto os fótons apresentam comportamento Dual, a depender do fenômeno em questão. Ser Dual significa que ora apresenta um comportamento ora outro.

Atenciosamente

Prof. Vicente Mendes

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