Written by Con el tiempo, los seres humanos y los animales han evolucionado para tener una mayor sensibilidad a la luz visible. El estudio de los fenómenos ópticos es fascinante, ya que los distintos tipos de imágenes pueden traer diferentes tipos de emociones a los humanos e incluso a los animales. Pero la evolución surge de la necesidad de que estos seres obtengan información del entorno en el que viven.
En la historia de la humanidad, algunos estudios han dado lugar a grandes descubrimientos. Primero, con respecto a la luz, se estudió la posibilidad de propagarse en línea recta. Más tarde, Isaac Newton descompone la luz en varios colores y también puede demostrar que varios colores componen la luz blanca.
Se llevaron a cabo muchas discusiones sobre la luz. Cuando se trata de propagación, se considera automáticamente un desplazamiento con cierta velocidad. ¿Pero velocidad de qué? De una onda o de un partícula?
Primero, es necesario hacer algunas consideraciones:
Una onda es una perturbación que se propaga a través de un medio. En el caso de una onda electromagnética, la perturbación es el campo eléctrico y el campo magnético. Es un argumento plausible para explicar la luz.
Pero algunos experimentos llevados a cabo a finales del siglo XIX cambian un poco esta concepción en relación a esta importante entidad física. Entre los más relevantes se encuentran el efecto fotoeléctrico, la dispersión de Compton y la producción de rayos X.
Cuando se realiza un experimento con partículas en una sola rendija, se observa una región de máxima incidencia de partículas, como se muestra en la figura 01.
Figura 01: las partículas son colimadas por una hendidura y golpean la pantalla formando un patrón de interferencia con una sola franja.
Cuando la onda golpea un colimador con dos rendijas, se observa un patrón de interferencia con varias franjas. Esto se debe al hecho de que existe una interferencia constructiva cuando la intensidad máxima de la onda de luz que emerge de una rendija coincide con el máximo de la onda que emerge de la otra rendija. Esto se debe a que hay una diferencia en el camino de la luz que emerge de cada rendija. Lo mismo ocurre con los mínimos y forma el patrón de interferencia de la figura 02.
Figura 03: varias franjas de máxima intensidad luminosa en el centro.
Cuando se realiza el mismo experimento con partículas, el patrón debe estar formado solo por dos carriles de máxima intensidad. Pero esto no es lo que se observa si se realiza el mismo experimento con protones, neutrones o electrones. ¡Lo que se observa es un patrón de interferencia! Esto es lo que intriga a los físicos: la luz se comporta a veces como una onda, a veces como una partícula. Y las partículas se comportan como ondas en determinadas situaciones.
Referencias bibliográficas:
HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Physics 3, volumen 2, 5 Ed. Río de Janeiro: LTC, 2004. 384 p.
EISBERG, Robert RESNICK, Robert. Física cuántica: átomos, moléculas, sólidos, núcleos y partículas. Traducción de Paulo Costa Ribeiro, Ênio Costa da Silveira y Marta Feijó Barroso. Río de Janeiro: Campus, 1979.
